JP2023103347A - Potentiation of lytic protein anti-bacterial activity with blood component, and methods and uses thereof - Google Patents

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Abstract

To provide methods, assays, compositions, formulations and constructs, particularly lytic peptide constructs, which relate to and are based on the activity and use of blood components, particularly serum albumin and lysozyme, and their activity and use to enhance or synergize with the bacterial killing effect of anti-bacterial lytic proteins and peptides.SOLUTION: The invention provides a composition or combination for enhanced or synergistic killing of Gram-positive bacteria. The composition or combination comprises an isolated lysin polypeptide having an SH3 type binding domain, and one or more blood component proteins selected from serum albumin and lysozyme, or a peptide or fragments thereof, where the peptide or fragments thereof demonstrate activity of the full-length albumin or lysozyme protein with regard to lysin polypeptide activity enhancing effects.SELECTED DRAWING: Figure 1A

Description

本発明は、包括的には、血液成分、特に血清アルブミン及びリゾチーム、並びに抗菌性溶菌タンパク質及びペプチドの細菌死滅効果を増強するか、又はそれと相乗作用を示す、それらの活性及び使用に関する。本発明は、血液成分及び/又はそのペプチド若しくはタンパク質に基づく溶菌ペプチド構築物、配合物、アッセイ及び方法に更に関する。 The present invention relates generally to the activity and use of blood components, particularly serum albumin and lysozyme, and antibacterial lytic proteins and peptides, to enhance or synergize with the bactericidal effect thereof. The invention further relates to lytic peptide constructs, formulations, assays and methods based on blood components and/or peptides or proteins thereof.

グラム陽性細菌は、ポリペプチド及び多糖を含有する細胞壁に取り囲まれている。グラム陽性細胞壁は、厚さが20nm~80nmであり、ペプチドグリカンの多数の相互接続層からなる広く緻密な壁のように見える。グラム陽性細胞壁の60%~90%は、細胞の形状、剛性構造及び浸透圧ショックへの耐性をもたらすペプチドグリカンである。細胞壁は、細胞を紫色に染色するグラム染色クリスタルバイオレットを排除せず、したがって「グラム陽性」である。グラム陽性細菌としては、アクチノミセス属、バシラス属、リステリア属、ラクトコッカス属、ブドウ球菌属、レンサ球菌属、エンテロコッカス属、マイコバクテリウム属、コリネバクテリウム属及びクロストリジウム属が挙げられるが、これらに限定されない。医学的に関連する種としては、化膿レンサ球菌(Streptococcus pyogenes)、肺炎レンサ球菌(Streptococcus pneumoniae)、黄色ブドウ球菌(Staphylococcus
aureus)及びエンテロコッカス・フェカーリス(Enterococcus faecalis)が挙げられる。芽胞形成性であるバシラス属種は、炭疽及び胃腸炎を引き起こす。芽胞形成性クロストリジウム属種はボツリヌス中毒症、破傷風、ガス壊疽及び偽膜性大腸炎に関与する。コリネバクテリウム属種はジフテリアを引き起こし、リステリア属種は髄膜炎を引き起こす。
Gram-positive bacteria are surrounded by a cell wall containing polypeptides and polysaccharides. The Gram-positive cell wall is 20-80 nm thick and appears as a broad dense wall composed of numerous interconnected layers of peptidoglycan. Between 60% and 90% of the Gram-positive cell wall is peptidoglycan, which gives the cell shape, rigid structure and resistance to osmotic shock. The cell wall does not exclude Gram-staining crystal violet, which stains the cell purple, and is therefore "Gram-positive." Gram-positive bacteria include, but are not limited to, Actinomyces, Bacillus, Listeria, Lactococcus, Staphylococcus, Streptococcus, Enterococcus, Mycobacterium, Corynebacterium, and Clostridium. Medically relevant species include Streptococcus pyogenes, Streptococcus pneumoniae, Staphylococcus
aureus) and Enterococcus faecalis. Spore-forming Bacillus spp. cause anthrax and gastroenteritis. Spore-forming Clostridium spp. are involved in botulism, tetanus, gas gangrene and pseudomembranous colitis. Corynebacterium spp. cause diphtheria and Listeria spp. cause meningitis.

ペニシリン及びセファロスポリン等の細胞壁合成を阻害する抗菌薬は、ペプチドグリカンのペプチド間の連結を妨げ、グラム陽性細菌及びグラム陰性細菌の両方の細胞壁を脆化する。グラム陽性細菌のペプチドグリカンは露出しているため、グラム陽性細菌は、これらの抗生物質の影響をより受けやすい。有利なことに、真核細胞は細胞壁を欠き、これらの薬物又は他の細胞壁作用物質(cell wall agents)の影響を受けにくい。 Antimicrobial agents that inhibit cell wall synthesis, such as penicillins and cephalosporins, interfere with the interpeptide linkages of peptidoglycan, embrittlement of the cell walls of both Gram-positive and Gram-negative bacteria. Gram-positive bacteria are more susceptible to these antibiotics because their peptidoglycan is exposed. Advantageously, eukaryotic cells lack cell walls and are less susceptible to these drugs or other cell wall agents.

薬物耐性、特に抗生物質耐性細菌の発生は、ますます多くの抗生物質が広範な病気及び他の病態に使用されているため、医学における重大な問題である。新規の抗微生物療法アプローチとしては、バクテリオファージ溶解素等の酵素ベースの抗生物質(「エンザイバイオティクス(enzybiotics)」)が挙げられる。ファージは、これらの溶解素を用いて
、それらの細菌宿主の細胞壁を消化し、低張性溶解によりウイルス子孫を放出する。グラム陽性病原体に対する溶解素の高い致死活性は、それらを治療剤としての開発に魅力的な候補とする(非特許文献1、非特許文献2)。バクテリオファージ溶解素は、初めに病原性レンサ球菌属の鼻咽頭保菌の根絶について提案された(非特許文献3、非特許文献2)。
The development of drug resistance, especially antibiotic-resistant bacteria, is a major problem in medicine as more and more antibiotics are used for a wide range of diseases and other conditions. Newer antimicrobial therapeutic approaches include enzyme-based antibiotics (“enzybiotics”) such as bacteriophage lysins. Phages use these lysins to digest the cell walls of their bacterial hosts, releasing viral progeny by hypotonic lysis. The high lethal activity of lysins against Gram-positive pathogens makes them attractive candidates for development as therapeutic agents (1, 2). Bacteriophage lysins were first proposed for eradication of nasopharyngeal carriage of pathogenic streptococci (Non-Patent Document 3, Non-Patent Document 2).

バクテリオファージ溶菌酵素は、様々な投与経路による被験体における様々なタイプの感染の評定及び特異的治療に有用であるとして確立された。例えば、特許文献1(Fischetti et al.)は、半精製C群レンサ球菌ファージ関連溶解素酵素による酵素消化を介した臨床試料におけるA群レンサ球菌属の迅速検出に関する。この酵素研究は、疾患の治療法につながる更なる研究の基礎となった。Fischetti and Loomisの特許(特許文献2、特許文献3及び特許文献4)は、C1バクテリオファージを感染させたC群レンサ球菌属細菌によって産生される溶解素酵素の使用を開示している。特許文献5(Fischetti and Loomis)は、皮膚組織への局所適用に好適な担体中の溶菌酵素を用いた皮膚感染に対する組成
物を開示している。特許文献6(Fischetti and Loomis)は、感染細菌に特異的な溶菌酵素を投与することを含む、消化管の細菌感染を治療する方法を開示している。特許文献7(Fischetti and Loomis)は、その細菌に特異的なバクテリオファージを感染させた細菌によって産生される少なくとも1つの溶菌酵素及び患者への溶菌酵素の送達に適切な担体の非経口導入(筋肉内、皮下又は静脈内)による細菌感染の治療のための方法及び組成物を開示している。
Bacteriophage lytic enzymes have been established as useful in the assessment and specific treatment of various types of infections in subjects by various routes of administration. For example, US Pat. No. 6,300,000 (Fischetti et al.) relates to rapid detection of group A streptococci in clinical samples via enzymatic digestion with semi-purified group C streptococcal phage-associated lysinases. This enzymatic research laid the groundwork for further research leading to cures for the disease. The Fischetti and Loomis patents (US Pat. Nos. 4,530,302, 4,500,002) disclose the use of lysin enzymes produced by Group C Streptococcus bacteria infected with C1 bacteriophage. US Pat. No. 5,300,000 (Fischetti and Loomis) discloses compositions against skin infections using lytic enzymes in a carrier suitable for topical application to skin tissue. US Pat. No. 5,300,000 (Fischetti and Loomis) discloses a method of treating bacterial infections of the gastrointestinal tract comprising administering lytic enzymes specific for the infecting bacteria. Fischetti and Loomis 7 discloses methods and compositions for the treatment of bacterial infections by parenteral introduction (intramuscular, subcutaneous or intravenous) of at least one lytic enzyme produced by a bacterium infected with a bacteriophage specific for that bacterium and a carrier suitable for delivery of the lytic enzyme to a patient.

特許文献8及び特許文献9、特許文献10及び特許文献11は、炭疽菌(Bacillus anthracis)感染の治療又は低減のための抗菌剤として有用な異なるファージ関連溶菌酵素、それぞれPlyG、γ及びW、並びにPlyPHを提供している。特許文献12は、肺炎レンサ球菌に対するPal溶菌酵素を記載している。エンテロコッカス属(バンコマイシン耐性株を含むエンテロコッカス・フェカーリス及びエンテロコッカス・フェシウム(E.
faecium))に有用な溶解素、特にPlyV12が特許文献13に記載されている。特許文献14は、B群レンサ球菌属を死滅させるのに極めて効果的な突然変異体PlyGBS溶解素を記載している。黄色ブドウ球菌を含むブドウ球菌属細菌に対する活性を有する、ClySとして表されるキメラ溶解素が特許文献15及び特許文献16に詳述されている。豚レンサ球菌(Streptococcus suis)から単離され、レンサ球菌属、ブドウ球菌属、エンテロコッカス属及びリステリア属株を死滅させるのに効果的なPlySs2溶解素が特許文献17及び特許文献18に記載されている。
WO 2005/020000 and WO 2005/020000 and WO 2005/020011 provide different phage-associated lytic enzymes, PlyG, γ and W, and PlyPH, respectively, useful as antimicrobial agents for the treatment or reduction of Bacillus anthracis infection. US Pat. No. 6,200,000 describes a Pal lytic enzyme against Streptococcus pneumoniae. Enterococcus genus (Enterococcus faecalis including vancomycin-resistant strains and Enterococcus faecium (E.
faecium)), in particular PlyV12, are described in US Pat. US Pat. No. 6,200,000 describes a mutant PlyGBS lysin that is highly effective in killing group B streptococci. A chimeric lysin, designated ClyS, with activity against Staphylococcus aureus, including Staphylococcus aureus, is detailed in US Pat. A PlySs2 lysin isolated from Streptococcus suis and effective in killing Streptococcus, Staphylococcus, Enterococcus and Listeria strains is described in US Pat.

PlySs2溶解素(本明細書でCF-301、CF301、PlySs2/CF-301、PlySs2(CF-301)としても表される)は、FDAに許可された第I相臨床試験に入り、これを完了した最初の溶解素である。PlySs2溶解素は、特許文献18及び特許文献19、またGilmer et al(非特許文献4)に記載されている。PlySs2(CF-301)溶解素は、メチシリン感受性及び耐性黄色ブドウ球菌によって引き起こされる心内膜炎を含む血流感染の治療のために標準治療の抗生物質(バンコマイシン又はダプトマイシンを含むが、これらに限定されない)と組み合わせることができる。 PlySs2 lysin (also referred to herein as CF-301, CF301, PlySs2/CF-301, PlySs2(CF-301)) is the first lysin to enter and complete an FDA-approved Phase I clinical trial. PlySs2 lysins are described in US Pat. PlySs2 (CF-301) lysin can be combined with standard of care antibiotics (including but not limited to vancomycin or daptomycin) for the treatment of bloodstream infections, including endocarditis, caused by methicillin-sensitive and resistant Staphylococcus aureus.

臨床試験の裏付けとして、抗菌剤(複数の場合もある)を評価及び標準化するためにin vitro抗生物質感受性試験(AST)が用いられる。微量液体希釈(Broth microdilution;BMD)を黄色ブドウ球菌分離株に対するPlySs2(CF-301)等
の溶解素の活性を試験するために用いることができるが、標準的な方法(CLSIの方法論)は信頼性のあるアッセイではなく、PlySs2(CF-301)等の溶菌ポリペプチドに適用した場合に様々な問題を示す。PlySs2(CF-301)はヒト血液、血清及び血漿中で人工培地よりも効果的である。ヒト血液、血清及び血漿におけるPlySs2(CF-301)等の溶解素の活性及び機能性の増強の理解により、新規の有用な改善された抗菌アプローチ、方法及び治療剤をもたらすことができる。
In support of clinical trials, in vitro antibiotic susceptibility testing (AST) is used to evaluate and standardize antimicrobial agent(s). Although Broth microdilution (BMD) can be used to test the activity of lysins such as PlySs2 (CF-301) against S. aureus isolates, the standard method (CLSI methodology) is not a reliable assay and presents various problems when applied to lytic polypeptides such as PlySs2 (CF-301). PlySs2 (CF-301) is more effective in human blood, serum and plasma than artificial media. Understanding the enhanced activity and functionality of lysins such as PlySs2 (CF-301) in human blood, serum and plasma can lead to new and useful improved antimicrobial approaches, methods and therapeutics.

本明細書における参照文献の引用は、かかる参照文献が本発明の従来技術であることを認めるものと解釈すべきではない。 Citation of a reference herein shall not be construed as an admission that such reference is prior art to the present invention.

米国特許第5,604,109号U.S. Pat. No. 5,604,109 米国特許第5,985,271号U.S. Pat. No. 5,985,271 米国特許第6,017,528号U.S. Pat. No. 6,017,528 米国特許第6,056,955号U.S. Patent No. 6,056,955 米国特許第6,248,324号U.S. Pat. No. 6,248,324 米国特許第6,254,866号U.S. Pat. No. 6,254,866 米国特許第6,264,945号U.S. Pat. No. 6,264,945 米国特許第7,402,309号U.S. Pat. No. 7,402,309 米国特許第8,580,553号U.S. Pat. No. 8,580,553 米国特許第7,638,600号U.S. Patent No. 7,638,600 米国特許第8,389,469号U.S. Pat. No. 8,389,469 米国特許第7,569,223号U.S. Patent No. 7,569,223 米国特許第7,582,291号U.S. Pat. No. 7,582,291 米国特許第8,105,585号U.S. Pat. No. 8,105,585 国際公開第2010/002959号WO2010/002959 米国特許第8,840,900号U.S. Patent No. 8,840,900 国際公開第2012/145630号WO2012/145630 米国特許第9,034,322号U.S. Pat. No. 9,034,322 国際出願PCT/US2012/34456号International application PCT/US2012/34456

Fischetti, V.A. (2008) Curr Opinion Microbiol 11:393-400Fischetti, V.A. (2008) Curr Opinion Microbiol 11:393-400 Nelson, D.L. et al (2001) Proc Natl Acad Sci USA 98:4107-4112Nelson, D.L. et al (2001) Proc Natl Acad Sci USA 98:4107-4112 Loeffler, J. M. et al (2001) Science 294: 2170-2172Loeffler, J. M. et al (2001) Science 294: 2170-2172 Gilmer DB et al (2013) Antimicrob Agents Chemother Epub 2013 April 9 [PMID 23571534]Gilmer DB et al (2013) Antimicrob Agents Chemother Epub 2013 April 9 [PMID 23571534]

一般的態様では、本発明は、ヒト血液中の潜在的抗微生物因子と相互作用し、溶菌を強化する溶解素、特にPlySs2(CF-301)溶解素を含むSH3型結合ドメインを有する溶解素(複数の場合もある)ポリペプチドの付加的な新規の能力の特定及び特性評価に関する。本発明は、自身の内因性抗菌活性、特に抗ブドウ球菌活性を有しないか、又はそれが限られる血液成分との相乗作用を示し、その活性化をもたらすことにより、最大殺菌活性を可能にする溶解素ポリペプチド、特にPlySs2(CF-301)溶解素を含むSH3型結合ドメインを有する溶解素(複数の場合もある)ポリペプチドの独自の特性に関する。 In a general aspect, the present invention relates to the identification and characterization of additional novel abilities of lysins, particularly lysin(s) polypeptides having SH3-type binding domains, including PlySs2 (CF-301) lysins, to interact with potential antimicrobial agents in human blood and enhance bacteriolysis. The present invention relates to the unique properties of lysin polypeptides, particularly lysin(s) polypeptides with SH3-type binding domains, including PlySs2 (CF-301) lysins, that exhibit synergy with and effect activation of blood components that have no or limited intrinsic antibacterial activity, particularly antistaphylococcal activity of their own, thereby allowing for maximal bactericidal activity.

本願は、血液成分タンパク質、特に血清アルブミン及びリゾチーム、特にヒト血清アルブミン及びヒトリゾチーム、並びに抗菌性溶菌ペプチド、特に溶解素の活性増強効果に関する。一態様では、血清アルブミンはヒト血清アルブミン、ウサギ血清アルブミン、イヌ血清アルブミン及びウマ血清アルブミンから選択される。血清アルブミン、特にヒト血清アルブミンは、溶解素ポリペプチド、特にSH-3型結合ドメインを有する溶解素ポリペプチド、例えばPlySs2(CF-301)溶解素、Sal溶解素、LysK溶解素、リゾスタフィン、phill溶解素、LysH5溶解素、MV-L溶解素、LysGH15溶解素及びALE-1溶解素、特にPlySs2(CF-301)溶解素から選択される溶解素ポリペプチドの抗菌活性を増強するか、又は他の形で促進する。一態様では、リゾチームはヒトリゾチームである。リゾチーム、特にヒトリゾチームは、溶解素ポリペプチド、特にPlySs2(CF-301)溶解素の抗菌活性を増強するか、又は他の形で促進するように働く。一態様では、溶解素ポリペプチド、特にPlySs2(CF-301)溶解素ポリペプチドとヒトリゾチームとの組合せは、グラム陽性細菌を死滅させるように相乗的に作用する。 The present application relates to activity-enhancing effects of blood component proteins, particularly serum albumin and lysozyme, particularly human serum albumin and human lysozyme, and antibacterial lytic peptides, particularly lysin. In one aspect, the serum albumin is selected from human serum albumin, rabbit serum albumin, dog serum albumin and horse serum albumin. Serum albumin, particularly human serum albumin, includes lysin polypeptides, particularly lysin polypeptides having SH-3 type binding domains, such as PlySs2 (CF-301) lysin, Sal lysin, LysK lysin, lysostaphin, Phil lysin, LysH5 lysin, MV-L lysin, LysGH15 lysin and ALE-1 lysin, particularly PlySs2 (CF-30 1) enhancing or otherwise enhancing the antibacterial activity of a lysin polypeptide selected from lysins; In one aspect, the lysozyme is human lysozyme. Lysozyme, particularly human lysozyme, serves to enhance or otherwise enhance the antibacterial activity of lysin polypeptides, particularly PlySs2 (CF-301) lysins. In one aspect, the combination of lysin polypeptides, particularly PlySs2 (CF-301) lysin polypeptides, and human lysozyme act synergistically to kill Gram-positive bacteria.

本発明の一態様では、溶解素ポリペプチド(複数の場合もある)と1つ以上の血液成分タンパク質との組合せが提供される。本発明の一態様では、溶解素ポリペプチド(複数の場合もある)と、血清アルブミン及びリゾチームから選択される1つ以上の血液成分タンパク質との組合せが提供される。一態様では、SH3型結合ドメインを有する溶解素ポリ
ペプチドと、血清アルブミン及びリゾチームから選択される1つ以上の血液成分タンパク質との組合せが提供される。特定の態様では、SH3型結合ドメインを有し、PlySs2(CF-301)溶解素、Sal溶解素、LysK溶解素、リゾスタフィン、phill溶解素、LysH5溶解素、MV-L溶解素、LysGH15溶解素及びALE-1溶解素、又はブドウ球菌属を含むグラム陽性細菌に結合することが可能なその有効変異体から選択される溶解素ポリペプチドと、血清アルブミン及びリゾチームから選択される1つ以上の血液成分タンパク質とを含む組成物又は組合せが提供される。特定の態様では、SH3型結合ドメインを有し、PlySs2(CF-301)溶解素、Sal溶解素、LysK溶解素、リゾスタフィン、又はブドウ球菌属を含むグラム陽性細菌に結合することが可能なその有効変異体から選択される溶解素ポリペプチドと、血清アルブミン及びリゾチームから選択される1つ以上の血液成分タンパク質とを含む組成物又は組合せが提供される。
In one aspect of the invention, combinations of lysin polypeptide(s) and one or more blood component proteins are provided. In one aspect of the invention there is provided a combination of lysin polypeptide(s) and one or more blood component proteins selected from serum albumin and lysozyme. In one aspect, a combination of a lysin polypeptide having an SH3-type binding domain and one or more blood component proteins selected from serum albumin and lysozyme is provided. In particular embodiments, a lysin polypeptide having a SH3-type binding domain and selected from: PlySs2 (CF-301) lysin, Sal lysin, LysK lysin, lysostaphin, Phil lysin, LysH5 lysin, MV-L lysin, LysGH15 lysin and ALE-1 lysin, or potent variants thereof capable of binding to Gram-positive bacteria, including Staphylococcus spp. Compositions or combinations are provided comprising one or more blood component proteins selected from zozyme. In certain aspects, compositions or combinations are provided comprising a lysin polypeptide selected from PlySs2 (CF-301) lysin, Sal lysin, LysK lysin, lysostaphin, or effective variants thereof capable of binding Gram-positive bacteria, including Staphylococci, and one or more blood component proteins selected from serum albumin and lysozyme, having a SH3-type binding domain.

本発明の一態様では、1つ以上の血液成分が溶解素ポリペプチド(複数の場合もある)の非存在下で内因性抗菌活性を有しないか、又は内因性抗菌活性が限られる、溶解素ポリペプチド(複数の場合もある)と1つ以上の血液成分タンパク質との相乗的な組合せが提供される。本発明の一態様では、溶解素ポリペプチド(複数の場合もある)と1つ以上の血液成分タンパク質との組合せは、グラム陽性細菌、特にブドウ球菌属細菌に対して相乗的な死滅活性を有する。本発明の一態様では、溶解素ポリペプチド(複数の場合もある)と、血清アルブミン及びリゾチームから選択される1つ以上の血液成分タンパク質との相乗的な組合せが提供される。一態様では、SH3型結合ドメインを有する溶解素ポリペプチドと、血清アルブミン及びリゾチームから選択される1つ以上の血液成分タンパク質との相乗的な組合せが提供される。特定の態様では、SH3型結合ドメインを有し、PlySs2(CF-301)溶解素、Sal溶解素、LysK溶解素、リゾスタフィン、又はブドウ球菌属を含むグラム陽性細菌に結合することが可能なその有効変異体から選択される溶解素ポリペプチドと、血清アルブミン及びリゾチームから選択される1つ以上の血液成分タンパク質とを含む組成物又は相乗的な組合せが提供される。一態様では、組成物又は組合せは、例えばオレエート及びパルミテートから選択される1つ以上の血清脂肪酸を更に含む。 In one aspect of the invention, synergistic combinations of lysin polypeptide(s) and one or more blood component proteins are provided, wherein the one or more blood components have no or limited endogenous antibacterial activity in the absence of the lysin polypeptide(s). In one aspect of the invention, the combination of the lysin polypeptide(s) and one or more blood component proteins has synergistic killing activity against Gram-positive bacteria, particularly Staphylococcus bacteria. In one aspect of the invention, synergistic combinations of lysin polypeptide(s) and one or more blood component proteins selected from serum albumin and lysozyme are provided. In one aspect, a synergistic combination of a lysin polypeptide having an SH3-type binding domain and one or more blood component proteins selected from serum albumin and lysozyme is provided. In certain aspects, compositions or synergistic combinations are provided comprising a lysin polypeptide having a SH3-type binding domain and selected from PlySs2 (CF-301) lysin, Sal lysin, LysK lysin, lysostaphin, or effective variants thereof capable of binding Gram-positive bacteria, including Staphylococci, and one or more blood component proteins selected from serum albumin and lysozyme. In one aspect, the composition or combination further comprises one or more serum fatty acids, eg selected from oleate and palmitate.

本発明の一態様では、リゾチーム、特にヒトリゾチームは、溶解素ポリペプチドPlySs2(CF-301)と組み合わせた場合に黄色ブドウ球菌細菌に対して効果的である。本発明の一態様では、リゾチーム、特にヒトリゾチームは、溶解素ポリペプチドと組み合わせた場合に、又は溶解素ポリペプチドの存在下で他の形で黄色ブドウ球菌細菌に対して効果的となる。一態様では、黄色ブドウ球菌細菌は、溶解素ポリペプチドPlySs2(CF-301)と組み合わせた場合の又は溶解素ポリペプチドPlySs2(CF-301)の存在下で他の形でのリゾチーム、特にヒトリゾチームに対して感受性を有する。 In one aspect of the invention, lysozyme, particularly human lysozyme, is effective against Staphylococcus aureus bacteria when combined with the lysin polypeptide PlySs2 (CF-301). In one aspect of the invention, lysozyme, particularly human lysozyme, is effective against Staphylococcus aureus bacteria when combined with a lysin polypeptide or otherwise in the presence of a lysin polypeptide. In one aspect, the Staphylococcus aureus bacterium is susceptible to lysozyme in other forms, particularly human lysozyme, when combined with or in the presence of the lysin polypeptide PlySs2 (CF-301).

本発明の一態様では、リゾチーム、特にヒトリゾチームは、SH3型結合ドメインを有する溶解素ポリペプチドと組み合わせた場合に、又はSH3型結合ドメインを有する溶解素ポリペプチドの存在下で他の形で黄色ブドウ球菌細菌に対して効果的となる。本発明の一態様では、血清アルブミン、特にヒト血清アルブミンは、SH3型結合ドメインを有する溶解素ポリペプチドの抗菌活性を増強するか、又は他の形で促進する。 In one aspect of the invention, lysozyme, particularly human lysozyme, is effective against Staphylococcus aureus bacteria when combined with a lysin polypeptide having an SH3-type binding domain or otherwise in the presence of a lysin polypeptide having an SH3-type binding domain. In one aspect of the invention, serum albumin, particularly human serum albumin, enhances or otherwise enhances the antibacterial activity of lysin polypeptides having SH3-type binding domains.

本発明の特定の態様では、SH3型結合ドメインを有する溶解素ポリペプチドは、PlySs2(CF-301)溶解素、Sal溶解素、LysK溶解素、リゾスタフィン、又はブドウ球菌属を含むグラム陽性細菌に結合することが可能なその有効変異体から選択される。本発明の特定の態様では、SH3型結合ドメインを有する溶解素ポリペプチドは、PlySs2(CF-301)溶解素、Sal溶解素、LysK溶解素、リゾスタフィン、phill溶解素、LysH5溶解素、MV-L溶解素、LysGH15溶解素、AL
E-1溶解素、又はブドウ球菌属を含むグラム陽性細菌に結合することが可能なその有効変異体から選択される。
In certain aspects of the invention, the lysin polypeptide having an SH3-type binding domain is selected from PlySs2 (CF-301) lysin, Sal lysin, LysK lysin, lysostaphin, or potent variants thereof capable of binding Gram-positive bacteria, including Staphylococci. In certain aspects of the invention, the lysin polypeptides having SH3-type binding domains are PlySs2 (CF-301) lysin, Sal lysin, LysK lysin, lysostaphin, phil lysin, LysH5 lysin, MV-L lysin, LysGH15 lysin, AL
E-1 lysins or potent variants thereof capable of binding Gram-positive bacteria, including Staphylococci.

本願はペプチド、特に抗菌的に効果的なペプチド、特に溶菌ペプチドの最小阻止濃度を決定し、抗菌死滅有効性(antibacterial killing effectiveness)を評定する、血液成
分を用いた改良方法及びアッセイに関する。本願は、動物における又はin vivoでの、特にヒトにおける抗菌的に効果的なペプチド、特にPlySs2(CF-301)を含む溶菌ペプチドの抗菌死滅有効性及び/又は最小阻止濃度を正確に決定及び/又は予測するために血清アルブミン及び/又はリゾチームを添加する、ペプチド、特に抗菌的に効果的なペプチド、特に溶菌ペプチドの最小阻止濃度を決定し、抗菌死滅有効性を評定する方法及びアッセイを提供する。一態様では、ヒトリゾチームを添加する。一態様では、ヒト血清アルブミンを添加する。一態様では、ヒト、ウサギ、イヌ又はウマの血清アルブミンに由来するか、又は配列がそれに対応する血清アルブミンを添加する。一態様では、血清アルブミン及びリゾチームの両方を添加する。
The present application relates to improved blood component-based methods and assays for determining the minimum inhibitory concentration of peptides, particularly antibacterially effective peptides, particularly lytic peptides, and assessing antibacterial killing effectiveness. The present application provides methods and assays for determining the minimum inhibitory concentration and assessing the antimicrobial killing efficacy of peptides, particularly antimicrobially effective peptides, particularly lytic peptides, to which serum albumin and/or lysozyme are added to accurately determine and/or predict the antimicrobial killing efficacy and/or the minimum inhibitory concentration of lytic peptides, including PlySs2 (CF-301), in animals or in vivo, particularly in humans. In one aspect, human lysozyme is added. In one aspect, human serum albumin is added. In one aspect, serum albumin is added which is derived from or corresponds in sequence to human, rabbit, dog or horse serum albumin. In one aspect, both serum albumin and lysozyme are added.

本発明は、抗菌性ペプチド、特に溶菌ペプチドのMICを決定するか、又は抗菌活性及び/又は有効性を評価若しくは定量化するシステム又はアッセイに関し、該アッセイは、血清アルブミンを添加したアッセイ溶液、ブロス又は培地を用いて行われる。本発明は、抗菌性ペプチド、特に溶菌ペプチドのMICを決定するか、又は抗菌活性及び/又は有効性を評価若しくは定量化するシステム又はアッセイに関し、該アッセイは、リゾチームを添加したアッセイ溶液、ブロス又は培地を用いて行われる。本発明は、抗菌性ペプチド、特に溶菌ペプチドのMICを決定するか、又は抗菌活性及び/又は有効性を評価若しくは定量化するシステム又はアッセイに関し、該アッセイは、血清アルブミン及びリゾチームを添加したアッセイ溶液、ブロス又は培地を用いて行われる。本発明の一態様では、哺乳動物又は患者、特にヒトにおける溶菌ペプチド又は溶解素等の抗菌性ペプチドの細菌死滅有効性を正確に反映する抗菌性ペプチドの細菌死滅有効性を決定するアッセイが提供される。 The present invention relates to a system or assay for determining the MIC of antimicrobial peptides, particularly lytic peptides, or for evaluating or quantifying antimicrobial activity and/or efficacy, wherein the assay is performed using an assay solution, broth or medium supplemented with serum albumin. The present invention relates to a system or assay for determining the MIC of antimicrobial peptides, particularly lytic peptides, or for evaluating or quantifying antimicrobial activity and/or efficacy, wherein the assay is performed using an assay solution, broth or medium supplemented with lysozyme. The present invention relates to a system or assay for determining the MIC of antimicrobial peptides, particularly lytic peptides, or assessing or quantifying antimicrobial activity and/or efficacy, wherein the assay is performed using assay solutions, broths or media supplemented with serum albumin and lysozyme. In one aspect of the invention, assays are provided for determining the bactericidal efficacy of antimicrobial peptides that accurately reflect the bactericidal efficacy of antimicrobial peptides, such as lytic peptides or lysins, in mammals or patients, particularly humans.

一態様では、リゾチームはヒトリゾチームである。一態様では、血清アルブミンはヒト、ウサギ、イヌ、ウマ、ラット若しくは仔ウシ(ウシ/ウシ亜科)血清アルブミンであるか、又はアミノ酸配列がヒト、ウサギ、イヌ、ウマ、ラット若しくは仔ウシ(ウシ/ウシ亜科)血清アルブミンに対応する。一態様では、血清アルブミンはヒト、ウサギ、イヌ、若しくはウマ血清アルブミンであるか、又はアミノ酸配列がヒト、ウサギ、イヌ若しくはウマ血清アルブミンに対応する。一態様では、血清アルブミンは、天然のヒト、ウサギ、イヌ又はウマ血清アルブミンと相同であり、アミノ酸配列の点で天然のヒト、ウサギ、イヌ又はウマ血清アルブミンとは1つ以上のアミノ酸配列が異なる。本発明において使用される血清アルブミン又はリゾチームは、精製又は組換えであり得る。血清アルブミン又はリゾチームは、完全長タンパク質であっても、又はそのペプチド若しくはフラグメントであってもよく、そのペプチド若しくはフラグメントは、溶解素ポリペプチド活性増強効果に関して及び/又は溶解素ポリペプチド結合能に関して完全長タンパク質の活性を示す。血清アルブミン又はリゾチームは、完全長タンパク質であっても、又はそのペプチド若しくはフラグメントであってもよく、そのペプチド若しくはフラグメントは、溶解素ポリペプチド活性増強効果に関して及び/又は溶解素ポリペプチド結合能に関して、完全長タンパク質と比較して増大した活性を示す。一態様では、血清アルブミン、又はそのペプチド若しくはフラグメントのアミノ酸配列は、天然の配列とは異なる。一態様では、血清アルブミン、又はそのペプチド若しくはフラグメントのアミノ酸配列は、天然の配列とは異なり、より高い増強活性又は改善された溶解素ポリペプチド結合活性を有する。 In one aspect, the lysozyme is human lysozyme. In one aspect, the serum albumin is human, rabbit, canine, equine, rat or bovine (bovine/bovine subfamily) serum albumin or corresponds in amino acid sequence to human, rabbit, canine, equine, rat or calf (bovine/bovine subfamily) serum albumin. In one aspect, the serum albumin is human, rabbit, dog, or horse serum albumin, or corresponds in amino acid sequence to human, rabbit, dog, or horse serum albumin. In one aspect, the serum albumin is homologous to naturally occurring human, rabbit, canine or equine serum albumin and differs in amino acid sequence by one or more amino acid sequences from naturally occurring human, rabbit, canine or equine serum albumin. Serum albumin or lysozyme used in the present invention may be purified or recombinant. Serum albumin or lysozyme may be a full-length protein, or a peptide or fragment thereof, wherein the peptide or fragment exhibits the activity of the full-length protein with respect to lysin polypeptide activity-enhancing effects and/or with respect to lysin polypeptide binding ability. Serum albumin or lysozyme may be a full-length protein, or a peptide or fragment thereof, wherein the peptide or fragment exhibits increased activity relative to the full-length protein with respect to lysin polypeptide activity-enhancing effects and/or with respect to lysin polypeptide binding capacity. In one aspect, the amino acid sequence of serum albumin, or a peptide or fragment thereof, differs from the native sequence. In one aspect, the amino acid sequence of serum albumin, or a peptide or fragment thereof, has greater enhancing activity or improved lysin polypeptide binding activity than the native sequence.

本発明によると、溶菌ポリペプチド又は溶解素等の抗菌性ペプチドの細菌死滅活性を決定する方法であって、死滅活性がヒトにおける上記抗菌性ペプチドの細菌死滅を正確に模
倣し、ヒト血清アルブミン、ウサギ血清アルブミン、イヌ血清アルブミン若しくはウマ血清アルブミン、又はその有効ペプチド若しくはフラグメントから単離された又はそれに対応する血清アルブミンを添加したブロス、アッセイ培地又は溶液中で抗菌性ペプチドを評価することを含む、方法が提供される。本発明の一態様では、溶菌ポリペプチド又は溶解素を、ヒト血清アルブミン、ウマ血清アルブミン、イヌ血清アルブミン又はウサギ血清アルブミンを添加した溶液、培地又はブロス中で感受性細菌に対して評価する。一態様では、還元剤をブロス、アッセイ培地又は溶液に付加的に添加する。一態様では、還元剤はDL-ジチオトレイトール(DTT)である。一態様では、還元剤はトリス(2-カルボキシエチル)ホスフィン塩酸塩(TCEP)である。一態様では、溶液、培地又はブロスに0.5mM DL-ジチオトレイトール(DTT)を添加する。
According to the present invention, there is provided a method of determining the bacterial killing activity of an antimicrobial peptide, such as a lytic polypeptide or a lysin, wherein the killing activity accurately mimics the bacterial killing of said antimicrobial peptide in humans, comprising evaluating the antimicrobial peptide in a broth, assay medium or solution supplemented with serum albumin isolated from or corresponding to human serum albumin, rabbit serum albumin, dog serum albumin or horse serum albumin, or effective peptides or fragments thereof. In one aspect of the invention, lytic polypeptides or lysins are evaluated against susceptible bacteria in solutions, media or broths supplemented with human serum albumin, horse serum albumin, dog serum albumin or rabbit serum albumin. In one aspect, a reducing agent is additionally added to the broth, assay medium or solution. In one aspect, the reducing agent is DL-dithiothreitol (DTT). In one aspect, the reducing agent is tris(2-carboxyethyl)phosphine hydrochloride (TCEP). In one aspect, 0.5 mM DL-dithiothreitol (DTT) is added to the solution, medium or broth.

本発明によると、ペプチド、特に抗菌的に効果的なペプチド、特に溶菌ペプチド又は溶解素ペプチドを試験する、改良及び改善された微量液体希釈(BMD)法及びアッセイが提供される。本発明の一態様では、ブロス又は培地に血清アルブミン、特にヒト血清アルブミン、ウマ血清アルブミン、イヌ血清アルブミン又はウサギ血清アルブミンを添加する、ブロス又は培地を評価に用いる改良BMDが提供される。本発明の一態様では、ブロス又は培地にリゾチーム、特にヒトリゾチームを添加する、ブロス又は培地を評価に用いる改良BMDが提供される。本発明の一態様では、ブロス又は培地に血清アルブミン、特にヒト血清アルブミン、ウマ血清アルブミン、イヌ血清アルブミン又はウサギ血清アルブミン、及びリゾチーム、特にヒトリゾチームを添加する、ブロス又は培地を評価に用いる改良BMDが提供される。 According to the present invention, improved and improved microdilution (BMD) methods and assays for testing peptides, particularly antimicrobially effective peptides, particularly lytic or lysin peptides, are provided. In one aspect of the invention there is provided an improved BMD using a broth or medium for evaluation, wherein the broth or medium is supplemented with serum albumin, particularly human serum albumin, horse serum albumin, dog serum albumin or rabbit serum albumin. In one aspect of the invention there is provided an improved BMD using broth or medium for evaluation, wherein the broth or medium is supplemented with lysozyme, particularly human lysozyme. In one aspect of the invention there is provided an improved BMD using a broth or medium for evaluation, wherein the broth or medium is supplemented with serum albumin, particularly human serum albumin, horse serum albumin, dog serum albumin or rabbit serum albumin, and lysozyme, particularly human lysozyme.

血清アルブミンの添加量は、ヒト血清との比較によって決定することができる。一態様では、血清アルブミンの添加量は、ヒト血液又は血清のサンプル中に通常存在する量と同等である。 The amount of serum albumin added can be determined by comparison with human serum. In one aspect, the amount of serum albumin added is equivalent to the amount normally present in a sample of human blood or serum.

リゾチームの添加量は、ヒトサンプル中に存在するリゾチームの通常の量との比較によって決定することができる。一態様では、リゾチームの添加量は、ヒト血液又は血清のサンプル中に通常存在する量と同等である。 The amount of lysozyme added can be determined by comparison with the normal amount of lysozyme present in human samples. In one aspect, the amount of lysozyme added is comparable to the amount normally present in a sample of human blood or serum.

一態様では、還元剤の量は0.1mM~10mMである。一態様では、還元剤の量は、0.1mM~5mMである。一態様では、還元剤の量は0.1mM~2mMである。一態様では、還元剤の量は0.1mM~1mMである。一態様では、還元剤の量は0.1mM~0.9mMである。一態様では、還元剤の量は0.1mM~0.6mMである。一態様では、還元剤の量は0.2mM~0.6mMである。一態様では、還元剤の量は0.3mM~0.6mMである。一態様では、還元剤の量は0.4mM~0.6mMである。一態様では、還元剤の量は約0.5mMである。一態様では、還元剤の量は0.25mM~1mMである。一態様では、還元剤の量は1mM未満である。 In one aspect, the amount of reducing agent is between 0.1 mM and 10 mM. In one aspect, the amount of reducing agent is between 0.1 mM and 5 mM. In one aspect, the amount of reducing agent is between 0.1 mM and 2 mM. In one aspect, the amount of reducing agent is between 0.1 mM and 1 mM. In one aspect, the amount of reducing agent is between 0.1 mM and 0.9 mM. In one aspect, the amount of reducing agent is between 0.1 mM and 0.6 mM. In one aspect, the amount of reducing agent is between 0.2 mM and 0.6 mM. In one aspect, the amount of reducing agent is between 0.3 mM and 0.6 mM. In one aspect, the amount of reducing agent is between 0.4 mM and 0.6 mM. In one aspect, the amount of reducing agent is about 0.5 mM. In one aspect, the amount of reducing agent is between 0.25 mM and 1 mM. In one aspect, the amount of reducing agent is less than 1 mM.

一実施の形態では、本発明のアッセイ及び方法は、溶菌ポリペプチドの評定及び分析に用いられる。本発明の一態様では、添加剤(複数の場合もある)を用いたBMD法は、レンサ球菌属細菌に対して活性な溶菌ポリペプチドの細菌死滅有効性の決定に用いられる。本発明の一態様では、添加剤(複数の場合もある)を用いたBMD法は、レンサ球菌属及びブドウ球菌属細菌に対して活性な溶菌ポリペプチドの細菌死滅有効性の決定に用いられる。本発明の一態様では、添加剤(複数の場合もある)を用いたBMD法は、レンサ球菌属細菌に対して活性な溶菌ポリペプチドのMIC試験に用いられる。本発明の一態様では、添加剤(複数の場合もある)を用いたBMD法は、ブドウ球菌属細菌に対して活性な溶菌ポリペプチドのMIC試験に用いられる。本発明の一態様では、添加剤(複数の場合もある)を用いたBMD法は、レンサ球菌属及びブドウ球菌属細菌に対して活性な溶菌ポリペプチドのMIC試験に用いられる。本発明の一態様では、添加剤(複数の場合もある)
を用いたBMD法は、エンテロコッカス属細菌に対して活性な溶菌ポリペプチドのMIC試験に用いられる。本発明の一態様では、添加剤(複数の場合もある)を用いたBMD法は、グラム陽性細菌に対する溶菌ポリペプチドのMIC試験に用いられる。本発明の一態様では、添加剤(複数の場合もある)を用いたBMD法は、グラム陽性細菌の2つ以上の種に対する溶菌ポリペプチドのMIC試験に用いられる。グラム陽性細菌は、レンサ球菌属、ブドウ球菌属、エンテロコッカス属及びリステリア属細菌から選択することができる。グラム陽性細菌は、抗生物質耐性細菌又は抗生物質感受性細菌であり得る。
In one embodiment, the assays and methods of the invention are used to assess and analyze lytic polypeptides. In one aspect of the invention, the BMD method with additive(s) is used to determine the bactericidal efficacy of lytic polypeptides active against streptococcal bacteria. In one aspect of the invention, the BMD method with additive(s) is used to determine the bactericidal efficacy of lytic polypeptides active against streptococcal and staphylococcal bacteria. In one aspect of the invention, the BMD method with additive(s) is used for MIC testing of lytic polypeptides active against streptococcal bacteria. In one aspect of the invention, the BMD method with additive(s) is used for MIC testing of lytic polypeptides active against Staphylococcus bacteria. In one aspect of the invention, the BMD method with additive(s) is used for MIC testing of lytic polypeptides active against streptococcal and staphylococcal bacteria. In one aspect of the invention, the additive(s)
is used for MIC testing of lytic polypeptides active against Enterococcus. In one aspect of the invention, the BMD method with additive(s) is used for MIC testing of lytic polypeptides against Gram-positive bacteria. In one aspect of the invention, the BMD method with additive(s) is used for MIC testing of lytic polypeptides against two or more species of Gram-positive bacteria. Gram-positive bacteria can be selected from the genera Streptococcus, Staphylococcus, Enterococcus and Listeria. Gram-positive bacteria can be antibiotic-resistant or antibiotic-sensitive bacteria.

本発明によると、溶解素ポリペプチド、特にSH3型結合ドメインを有する溶解素ポリペプチドと、1つ以上の血清アルブミン、特にヒト血清アルブミン、ウサギ血清アルブミン、イヌ血清アルブミン、ウマ血清アルブミン、ラット血清アルブミン、仔ウシ(ウシ/ウシ亜科)血清アルブミン、又はその有効若しくは結合ペプチド若しくはフラグメント、及び/又はリゾチーム、特にヒトリゾチーム、又はその有効ペプチド若しくはフラグメントとを含む、有効抗菌性組成物等の新規の又は改良された配合物が提供される。本発明の一態様によると、溶解素ポリペプチド、特にSH3型結合ドメインを有する溶解素ポリペプチドと、1つ以上の血清アルブミン、特にヒト血清アルブミン、ウサギ血清アルブミン、イヌ血清アルブミン若しくはウマ血清アルブミン、又はその有効若しくは結合ペプチド若しくはフラグメント、及び/又はリゾチーム、特にヒトリゾチーム、又はその有効ペプチド若しくはフラグメントとを含む、有効抗菌性組成物等の新規の又は改良された配合物が提供される。一態様では、溶解素ポリペプチド、特にPlySs2(CF-301)溶解素、Sal溶解素、LysK溶解素、リゾスタフィン、phill溶解素、LysH5溶解素、MV-L溶解素、LysGH15溶解素、ALE-1溶解素、又はグラム陽性細菌、特にブドウ球菌属若しくはレンサ球菌属若しくはエンテロコッカス属細菌に結合し、及び/又はそれを死滅させることが可能なその有効変異体から選択される溶解素ポリペプチドと、1つ以上の血清アルブミン、特にヒト血清アルブミン、ウサギ血清アルブミン、イヌ血清アルブミン、ウマ血清アルブミン、ラット血清アルブミン若しくは仔ウシ(ウシ/ウシ亜科)血清アルブミン、若しくはその有効若しくは結合ペプチド若しくはフラグメント、又はリゾチーム、特にヒトリゾチーム、若しくはその有効ペプチド若しくはフラグメントとを含む、有効抗菌性組成物が提供される。別の態様では、溶解素ポリペプチド、特にPlySs2(CF-301)溶解素、Sal溶解素、LysK溶解素、リゾスタフィン、phill溶解素、LysH5溶解素、MV-L溶解素、LysGH15溶解素、ALE-1溶解素、又はグラム陽性細菌、特にブドウ球菌属若しくはレンサ球菌属若しくはエンテロコッカス属細菌に結合し、及び/又はそれを死滅させることが可能なその有効変異体から選択される溶解素ポリペプチドと、1つ以上の血清アルブミン、特にヒト血清アルブミン、ウサギ血清アルブミン、イヌ血清アルブミン若しくはウマ血清アルブミン、若しくはその有効若しくは結合ペプチド若しくはフラグメント、又はリゾチーム、特にヒトリゾチーム、若しくはその有効ペプチド若しくはフラグメントとを含む、有効抗菌性組成物が提供される。一態様では、PlySs2(CF-301)溶解素、又はブドウ球菌属及びレンサ球菌属細菌に結合し、及び/又はそれを死滅させるのに効果的なその変異体と、血清アルブミン、特にヒト血清アルブミン、ウサギ血清アルブミン、イヌ血清アルブミン又はウマ血清アルブミンとを含む抗菌性組成物が提供される。一態様では、PlySs2(CF-301)溶解素、又はブドウ球菌属及びレンサ球菌属細菌に結合し、及び/又はそれを死滅させるのに効果的なその変異体と、リゾチーム、特にヒトリゾチームとを含む抗菌性組成物が提供される。一態様では、配合物は局所用又は吸入用配合物である。一態様では、組成物は、皮膚感染に対する又は肺感染若しくは経口感染に対する有効性のために配合される。 According to the present invention novel, such as effective antibacterial compositions, comprising a lysin polypeptide, in particular a lysin polypeptide having an SH3-type binding domain, and one or more serum albumins, in particular human serum albumin, rabbit serum albumin, canine serum albumin, horse serum albumin, rat serum albumin, bovine (bovine/bovine subfamily) serum albumin, or active or binding peptides or fragments thereof, and/or lysozyme, in particular human lysozyme, or active peptides or fragments thereof. or improved formulations are provided. According to one aspect of the present invention there is provided a new or improved formulation, such as an effective antibacterial composition, comprising a lysin polypeptide, particularly a lysin polypeptide having an SH3-type binding domain, and one or more serum albumins, particularly human serum albumin, rabbit serum albumin, dog serum albumin or horse serum albumin, or active or binding peptides or fragments thereof, and/or lysozyme, particularly human lysozyme, or active peptides or fragments thereof. In one aspect, a lysin polypeptide, particularly PlySs2 (CF-301) lysin, Sal lysin, LysK lysin, lysostaphin, fill lysin, LysH5 lysin, MV-L lysin, LysGH15 lysin, ALE-1 lysin, or capable of binding to and/or killing Gram-positive bacteria, particularly Staphylococcus or Streptococcus or Enterococcus bacteria. Effective antimicrobial compositions are provided comprising a lysin polypeptide selected from effective variants thereof and one or more serum albumins, particularly human serum albumin, rabbit serum albumin, dog serum albumin, horse serum albumin, rat serum albumin or bovine (bovine/bovine subfamily) serum albumin, or active or binding peptides or fragments thereof, or lysozyme, particularly human lysozyme, or active peptides or fragments thereof. In another aspect, lysin polypeptides, particularly PlySs2 (CF-301) lysin, Sal lysin, LysK lysin, lysostaphin, Phil lysin, LysH5 lysin, MV-L lysin, LysGH15 lysin, ALE-1 lysin, or Gram-positive bacteria, particularly Staphylococcus or Streptococcus or Enterococcus, are capable of binding to and/or killing the same. An effective antimicrobial composition is provided comprising a lysin polypeptide selected from possible effective variants thereof and one or more serum albumins, particularly human serum albumin, rabbit serum albumin, dog serum albumin or horse serum albumin, or effective or binding peptides or fragments thereof, or lysozyme, particularly human lysozyme, or effective peptides or fragments thereof. In one aspect, an antimicrobial composition is provided comprising PlySs2 (CF-301) lysin, or a variant thereof effective in binding to and/or killing Staphylococcus and Streptococcus bacteria, and serum albumin, particularly human serum albumin, rabbit serum albumin, dog serum albumin or horse serum albumin. In one aspect, an antimicrobial composition is provided comprising PlySs2 (CF-301) lysin, or a variant thereof effective in binding to and/or killing Staphylococcus and Streptococcus bacteria, and lysozyme, particularly human lysozyme. In one aspect, the formulation is a topical or inhaled formulation. In one aspect, the composition is formulated for efficacy against skin infections or against pulmonary or oral infections.

一態様では、溶解素ポリペプチド、特にSH3型結合ドメインを有する溶解素ポリペプチドと、1つ以上の血清アルブミン、特にヒト血清アルブミン、ウサギ血清アルブミン、イヌ血清アルブミン、ウマ血清アルブミン、ラット血清アルブミン若しくは仔ウシ(ウシ
/ウシ亜科)血清アルブミン、又はその有効若しくは結合ペプチド若しくはフラグメントとを含む、グラム陽性細菌の皮膚感染、特にブドウ球菌属又はレンサ球菌属細菌の皮膚感染を治療するための組成物の局所用配合物が提供される。別の態様では、溶解素ポリペプチド、特にSH3型結合ドメインを有する溶解素ポリペプチドと、1つ以上の血清アルブミン、特にヒト血清アルブミン、ウサギ血清アルブミン、イヌ血清アルブミン若しくはウマ血清アルブミン、又はその有効若しくは結合ペプチド若しくはフラグメントとを含む、グラム陽性細菌の皮膚感染、特にブドウ球菌属又はレンサ球菌属細菌の皮膚感染を治療するための組成物の局所用配合物が提供される。一態様では、溶解素ポリペプチド、特にSH3型結合ドメインを有する溶解素ポリペプチドと、リゾチーム、特にヒトリゾチーム、又はその有効ペプチド若しくはフラグメントとを含む、グラム陽性細菌の皮膚感染、特にブドウ球菌属又はレンサ球菌属細菌の皮膚感染を治療するための組成物の局所用配合物が提供される。一態様では、溶解素ポリペプチド、特にSH3型結合ドメインを有する溶解素ポリペプチドと、1つ以上の血清アルブミン、特にヒト血清アルブミン、ウサギ血清アルブミン、イヌ血清アルブミン、ウマ血清アルブミン、ラット血清アルブミン若しくは仔ウシ(ウシ/ウシ亜科)血清アルブミン、又はその有効若しくは結合ペプチド若しくはフラグメントとを含む、グラム陽性細菌の皮膚感染、特にブドウ球菌属又はレンサ球菌属細菌の皮膚感染を治療するための組成物の吸入用の又は経口投与される配合物が提供される。別の態様では、溶解素ポリペプチド、特にSH3型結合ドメインを有する溶解素ポリペプチドと、1つ以上の血清アルブミン、特にヒト血清アルブミン、ウサギ血清アルブミン、イヌ血清アルブミン若しくはウマ血清アルブミン、又はその有効若しくは結合ペプチド若しくはフラグメントとを含む、グラム陽性細菌の皮膚感染、特にブドウ球菌属又はレンサ球菌属細菌の皮膚感染を治療するための組成物の吸入用の又は経口投与される配合物が提供される。一態様では、溶解素ポリペプチド、特にSH3型結合ドメインを有する溶解素ポリペプチドと、リゾチーム、特にヒトリゾチーム、又はその有効ペプチド若しくはフラグメントとを含む、グラム陽性細菌の皮膚感染、特にブドウ球菌属又はレンサ球菌属細菌の皮膚感染を治療するための組成物の吸入用の又は経口投与される配合物が提供される。特定の態様では、局所用又は吸入用配合物は、黄色ブドウ球菌感染の治療のためのものである。特定の態様では、局所用又は吸入用配合物は、抗生物質耐性黄色ブドウ球菌感染の治療のためのものである。一態様では、SH3型結合ドメインを有する溶解素ポリペプチドは、PlySs2(CF-301)溶解素、Sal溶解素、LysK溶解素、リゾスタフィン、phill溶解素、LysH5溶解素、MV-L溶解素、LysGH15溶解素及びALE-1溶解素から選択される。一態様では、SH3型結合ドメインを有する溶解素ポリペプチドは、PlySs2溶解素又はその有効変異体である。
In one aspect, a composition for treating Gram-positive bacterial skin infections, particularly Staphylococcal or Streptococcal skin infections, comprising a lysin polypeptide, particularly a lysin polypeptide having an SH3-type binding domain, and one or more serum albumins, particularly human serum albumin, rabbit serum albumin, dog serum albumin, horse serum albumin, rat serum albumin or bovine (bovine/bovine subfamily) serum albumin, or active or binding peptides or fragments thereof. A topical formulation is provided. In another aspect, topical formulations of compositions for treating Gram-positive bacterial skin infections, particularly Staphylococcal or Streptococcal skin infections, are provided comprising a lysin polypeptide, particularly a lysin polypeptide having an SH3-type binding domain, and one or more serum albumins, particularly human serum albumin, rabbit serum albumin, dog serum albumin or horse serum albumin, or active or binding peptides or fragments thereof. In one aspect, topical formulations of compositions for treating Gram-positive bacterial skin infections, particularly Staphylococcal or Streptococcal skin infections, are provided comprising a lysin polypeptide, particularly a lysin polypeptide having an SH3-type binding domain, and a lysozyme, particularly human lysozyme, or an active peptide or fragment thereof. In one aspect, a composition for treating Gram-positive bacterial skin infections, particularly Staphylococcal or Streptococcal skin infections, comprising a lysin polypeptide, particularly a lysin polypeptide having an SH3-type binding domain, and one or more serum albumins, particularly human serum albumin, rabbit serum albumin, dog serum albumin, horse serum albumin, rat serum albumin or bovine (bovine/bovine subfamily) serum albumin, or active or binding peptides or fragments thereof. Formulations for inhalation or orally administered are provided. In another aspect, there is provided an inhaled or orally administered formulation of a composition for treating Gram-positive bacterial skin infections, particularly Staphylococcal or Streptococcal skin infections, comprising a lysin polypeptide, particularly a lysin polypeptide having an SH3-type binding domain, and one or more serum albumins, particularly human serum albumin, rabbit serum albumin, dog serum albumin or horse serum albumin, or active or binding peptides or fragments thereof. In one aspect, there is provided an inhaled or orally administered formulation of a composition for treating Gram-positive bacterial skin infections, particularly Staphylococcal or Streptococcal skin infections, comprising a lysin polypeptide, particularly a lysin polypeptide having an SH3-type binding domain, and a lysozyme, particularly human lysozyme, or an active peptide or fragment thereof. In certain aspects, the topical or inhaled formulation is for the treatment of Staphylococcus aureus infections. In certain aspects, the topical or inhaled formulation is for the treatment of antibiotic-resistant Staphylococcus aureus infections. In one aspect, the lysin polypeptide having a SH3-type binding domain is selected from PlySs2 (CF-301) lysin, Sal lysin, LysK lysin, lysostaphin, phil lysin, LysH5 lysin, MV-L lysin, LysGH15 lysin and ALE-1 lysin. In one aspect, the lysin polypeptide having an SH3-type binding domain is a PlySs2 lysin or effective variant thereof.

配合物又は組成物中の血清アルブミンの量は、ヒト血清との比較によって決定することができる。一態様では、血清アルブミンの量は、ヒト血液又は血清のサンプル中に通常存在する量と同等である。 The amount of serum albumin in a formulation or composition can be determined by comparison with human serum. In one aspect, the amount of serum albumin is equivalent to the amount normally present in a sample of human blood or serum.

配合物又は組成物中のリゾチームの量は、ヒトサンプル中に存在するリゾチームの通常の量との比較によって決定することができる。一態様では、リゾチームの量は、ヒト血液又は血清のサンプル中に通常存在する量と同等である。 The amount of lysozyme in the formulation or composition can be determined by comparison with the normal amount of lysozyme present in human samples. In one aspect, the amount of lysozyme is equivalent to the amount normally present in a sample of human blood or serum.

本発明の更なる態様は、血清アルブミン、特にヒト血清アルブミン、ウサギ血清アルブミン、イヌ血清アルブミン若しくはウマ血清アルブミンに操作可能に連結若しくは融合するか、又はリゾチーム、特にヒトリゾチームに操作可能に連結若しくは融合したSH3結合ドメインを含むキメラ、二量体又は融合ペプチド又は溶解素に関する。一態様では、キメラ、二量体又は融合ペプチド又は溶解素は、少なくとも1つの触媒ドメインと、血清アルブミン若しくはリゾチーム、特にヒト血清アルブミン若しくはヒトリゾチーム、又はその活性若しくは結合フラグメント若しくはペプチドに操作可能に連結又は融合したSH3結合ドメインとを含む。一態様では、その細菌結合フラグメント又はペプチドを含む、血
清アルブミン、特にヒト血清アルブミン、ウサギ血清アルブミン、イヌ血清アルブミン、ウマ血清アルブミン、ラット血清アルブミン又は仔ウシ(ウシ/ウシ亜科)血清アルブミンに操作可能に連結又は融合したSH3結合ドメインを含むキメラ、二量体又は融合ペプチドは、ブドウ球菌属又はレンサ球菌属細菌を含むグラム陽性細菌に効果的な治療剤、薬物又は他のペイロードの送達に用いることができる。別の態様では、その細菌結合フラグメント又はペプチドを含む血清アルブミン、特にヒト血清アルブミン、ウサギ血清アルブミン、イヌ血清アルブミン又はウマ血清アルブミンに操作可能に連結又は融合したSH3結合ドメインを含むキメラ、二量体又は融合ペプチドは、ブドウ球菌属又はレンサ球菌属細菌を含むグラム陽性細菌に効果的な治療剤、薬物又は他のペイロードの送達に用いることができる。一態様では、治療剤、薬物又は他のペイロードはリゾチーム、又はキメラ若しくは二量体溶解素を含む他の抗菌性ペプチドの1つ以上であり得る。治療剤、薬物又は他のペイロードは、SH3結合ドメインに共有結合、融合又は操作可能に連結することができる。治療剤、薬物又は他のペイロードは、血清アルブミンに結合することが可能であり、血清アルブミン結合又は親和性により態様又はペイロードとすることができる。
A further aspect of the invention relates to a chimeric, dimeric or fusion peptide or lysin comprising an SH3 binding domain operably linked or fused to serum albumin, particularly human serum albumin, rabbit serum albumin, dog serum albumin or horse serum albumin, or operably linked or fused to lysozyme, particularly human lysozyme. In one aspect, the chimeric, dimeric or fusion peptide or lysin comprises at least one catalytic domain and an SH3 binding domain operably linked or fused to serum albumin or lysozyme, particularly human serum albumin or human lysozyme, or an active or binding fragment or peptide thereof. In one aspect, chimeric, dimeric or fusion peptides comprising an SH3 binding domain operably linked or fused to serum albumin, particularly human serum albumin, rabbit serum albumin, dog serum albumin, horse serum albumin, rat serum albumin or bovine (bovine/bovine subfamily) serum albumin, comprising bacteria binding fragments or peptides thereof, can be used for the delivery of therapeutic agents, drugs or other payloads effective to Gram-positive bacteria, including Staphylococcus or Streptococcus bacteria. I can. In another aspect, chimeric, dimeric or fusion peptides comprising an SH3 binding domain operably linked or fused to serum albumin, particularly human serum albumin, rabbit serum albumin, dog serum albumin or horse serum albumin comprising a bacteria binding fragment or peptide thereof, can be used for the delivery of therapeutic agents, drugs or other payloads effective to Gram-positive bacteria, including Staphylococcus or Streptococcus bacteria. In one aspect, the therapeutic agent, drug or other payload can be lysozyme or one or more other antimicrobial peptides containing chimeric or dimeric lysins. A therapeutic agent, drug or other payload can be covalently bound, fused or operably linked to the SH3 binding domain. A therapeutic agent, drug or other payload can bind to serum albumin and can be oriented or payload by serum albumin binding or affinity.

一態様では、本発明は血清アルブミン、特にヒト血清アルブミン、ウサギ血清アルブミン、イヌ血清アルブミン、ウマ血清アルブミン、ラット血清アルブミン又は仔ウシ(ウシ/ウシ亜科)血清アルブミンのペプチド又は細菌結合フラグメント及び溶解素結合フラグメントに操作可能に連結又は融合した改良溶解素ポリペプチドを提供する。別の態様では、本発明は、血清アルブミン、特にヒト血清アルブミン、ウサギ血清アルブミン、イヌ血清アルブミン又はウマ血清アルブミンのペプチド又は細菌結合フラグメント及び溶解素結合フラグメントに操作可能に連結又は融合した改良溶解素ポリペプチドを提供する。一態様では、溶解素PlySs2又はその有効変異体は、血清アルブミン、特にヒト血清アルブミン、ウサギ血清アルブミン、イヌ血清アルブミン、ウマ血清アルブミン、ラット血清アルブミン、仔ウシ(ウシ/ウシ亜科)血清アルブミン、又は血清アルブミンのペプチド若しくはフラグメントに融合するか、又は共有結合的に付着し、該ペプチド又はフラグメントは、ブドウ球菌属又はレンサ球菌属細菌を含む細菌細胞に結合することが可能である。一態様では、溶解素PlySs2又はその有効変異体は、血清アルブミン、特にヒト血清アルブミン、ウサギ血清アルブミン、イヌ血清アルブミン若しくはウマ血清アルブミン、又は血清アルブミンのペプチド若しくはフラグメントに融合するか、又は共有結合的に付着し、該ペプチド又はフラグメントは、ブドウ球菌属又はレンサ球菌属細菌を含む細菌細胞に結合することが可能である。一態様では、溶解素ポリペプチドは、SH3型結合ドメインを有する溶解素ポリペプチドであり、PlySs2(CF-301)溶解素、Sal溶解素、LysK溶解素、リゾスタフィン、phill溶解素、LysH5溶解素、MV-L溶解素、LysGH15溶解素及びALE-1溶解素から選択される。一態様では、溶解素ポリペプチドはPlySs2(CF-301)である。 In one aspect, the invention provides improved lysin polypeptides operably linked or fused to peptides or bacteria-binding fragments and lysin-binding fragments of serum albumin, particularly human serum albumin, rabbit serum albumin, dog serum albumin, horse serum albumin, rat serum albumin or bovine (bovine/bovine subfamily) serum albumin. In another aspect, the invention provides improved lysin polypeptides operably linked or fused to peptides or bacteria-binding and lysin-binding fragments of serum albumin, particularly human serum albumin, rabbit serum albumin, dog serum albumin or horse serum albumin. In one embodiment, the dissolved element plyss2 or its effective variants include serum albumin, especially human serum arbumin, rabbits, albumin albumin, horse pepper albumin, rat serum albumin, latum (cady / cows), serum albumin, or peptide albumin. It is possible to combine the fragment or adhere to the shared bond, and the peptide or fragment can be binded to bacterial cells containing the pertragant or lensorus bacteria. In one aspect, the lysin PlySs2 or an effective variant thereof is fused or covalently attached to serum albumin, particularly human serum albumin, rabbit serum albumin, dog or horse serum albumin, or a peptide or fragment of serum albumin, which peptide or fragment is capable of binding to bacterial cells, including Staphylococcus or Streptococcus bacteria. In one aspect, the lysin polypeptide is a lysin polypeptide having an SH3-type binding domain and is selected from PlySs2 (CF-301) lysin, Sal lysin, LysK lysin, lysostaphin, phil lysin, LysH5 lysin, MV-L lysin, LysGH15 lysin and ALE-1 lysin. In one aspect, the lysin polypeptide is PlySs2 (CF-301).

一態様では、本発明はリゾチーム、特にヒトリゾチームのペプチド又は細菌結合フラグメント及び溶解素結合フラグメントに操作可能に連結又は融合した改良溶解素ポリペプチドを提供する。一態様では、PlySs2(CF-301)溶解素、Sal溶解素、LysK溶解素、リゾスタフィン、phill溶解素、LysH5溶解素、MV-L溶解素、LysGH15溶解素及びALE-1溶解素、又はその有効死滅変異体から選択される溶解素ポリペプチドは、リゾチーム、特にヒトリゾチーム、又はグラム陽性細菌のペプチドグリカンを切断することが可能なリゾチームのフラグメントに融合するか、又は共有結合的に付着する。一態様では、溶解素PlySs2(CF-301)、又はブドウ球菌属及びレンサ球菌属細菌を死滅させることが可能なその有効変異体は、リゾチーム、特にヒトリゾチーム、又はグラム陽性細菌のペプチドグリカンを切断することが可能なリゾチームのフラグメントに融合するか、又は共有結合的に付着する。 In one aspect, the invention provides improved lysin polypeptides operably linked or fused to peptides or bacteria-binding and lysin-binding fragments of lysozyme, particularly human lysozyme. In one aspect, the lysin polypeptide selected from PolySs2 (CF-301) lysin, Sal lysin, LysK lysin, lysostaphin, fill lysin, LysH5 lysin, MV-L lysin, LysGH15 lysin and ALE-1 lysin, or effective killing variants thereof, is lysozyme, particularly human lysozyme, or a fragment of lysozyme capable of cleaving peptidoglycan of Gram-positive bacteria. fused to or covalently attached to. In one aspect, the lysin PlySs2 (CF-301), or an effective variant thereof capable of killing Staphylococcus and Streptococcus bacteria, is fused or covalently attached to lysozyme, particularly human lysozyme, or a fragment of lysozyme capable of cleaving the peptidoglycan of Gram-positive bacteria.

本発明によると、細菌とグラム陽性細菌を死滅させるのに効果的な量の、SH3型結合
ドメインを有する単離溶解素ポリペプチドを含む組成物とを接触させ、細菌と血清アルブミン、特にヒト血清アルブミン、及び/又はリゾチーム、特にヒトリゾチームとを更に接触させる工程を含む、グラム陽性細菌を死滅させる方法が提供される。一態様では、細菌とグラム陽性細菌を死滅させるのに効果的な量の、SH3型結合ドメインを有する単離溶解素ポリペプチドを含む組成物とを接触させ、細菌と血清アルブミン、特にヒト血清アルブミン、及び/又はリゾチーム、特にヒトリゾチームとを更に接触させる工程を含む、グラム陽性細菌の集団を減少させる方法が提供される。一態様では、細菌とグラム陽性細菌を死滅させるのに効果的な量の、SH3型結合ドメインを有する単離溶解素ポリペプチドを含む組成物とを接触させるか、又はグラム陽性細菌を死滅させるのに効果的な量の、SH3型結合ドメインを有する単離溶解素ポリペプチドを含む組成物をヒトに投与し、細菌と血清アルブミン、特にヒト血清アルブミン、及び/又はリゾチーム、特にヒトリゾチームとを更に接触させるか、又は血清アルブミン、特にヒト血清アルブミン、及び/又はリゾチーム、特にヒトリゾチームをヒトに更に投与する工程を含む、ヒトにおける抗生物質耐性黄色ブドウ球菌感染を治療する方法が提供される。該方法によると、血清アルブミン及び溶解素ポリペプチドを順次若しくは同時に投与してもよく、又は溶解素ポリペプチドと血清アルブミンとを含む組成物中で投与してもよい。上記方法によると、リゾチーム及び溶解素ポリペプチドを順次若しくは同時に投与してもよく、又は溶解素ポリペプチドとリゾチームとを含む組成物中で投与してもよい。本明細書の方法の一態様では、特にオレエート及びパルミテートの1つ以上から選択される1つ以上の血清脂肪酸を更に接触させるか、又は投与する。
According to the present invention, there is provided a method of killing Gram-positive bacteria comprising contacting the bacteria with a composition comprising an isolated lysin polypeptide having an SH3-type binding domain in an amount effective to kill Gram-positive bacteria, and further contacting the bacteria with serum albumin, particularly human serum albumin, and/or lysozyme, particularly human lysozyme. In one aspect, a method of reducing a population of Gram-positive bacteria is provided comprising contacting the bacteria with a composition comprising an isolated lysin polypeptide having an SH3-type binding domain in an amount effective to kill Gram-positive bacteria, and further contacting the bacteria with serum albumin, particularly human serum albumin, and/or lysozyme, particularly human lysozyme. In one aspect, the bacterium is contacted with a composition comprising an isolated lysin polypeptide having an SH3-type binding domain in an amount effective to kill a Gram-positive bacterium, or a composition comprising an isolated lysin polypeptide having an SH3-type binding domain is administered to a human, and the bacterium is further contacted with serum albumin, particularly human serum albumin, and/or lysozyme, particularly human lysozyme, or serum albumin, particularly a human. Methods of treating antibiotic-resistant Staphylococcus aureus infections in humans are provided comprising further administering serum albumin and/or lysozyme, particularly human lysozyme, to the human. According to the method, serum albumin and lysin polypeptide may be administered sequentially or simultaneously, or may be administered in a composition comprising lysin polypeptide and serum albumin. According to the above methods, lysozyme and lysozyme may be administered sequentially or simultaneously, or may be administered in a composition comprising lysozyme and lysozyme. In one aspect of the methods herein, one or more serum fatty acids, particularly selected from one or more of oleate and palmitate, are further contacted or administered.

本発明によると、細菌とグラム陽性細菌を死滅させるのに効果的な量の、SH3型結合ドメインを有する単離溶解素ポリペプチドを含む組成物とを接触させることを含み、組成物が、血清アルブミン及びリゾチームから選択され、特にヒト血清アルブミン、ウサギ血清アルブミン、イヌ血清アルブミン、ウマ血清アルブミン、ラット血清アルブミン及び仔ウシ(ウシ/ウシ亜科)血清アルブミン、並びにヒトリゾチームから選択される1つ以上の血液成分を更に含む、グラム陽性細菌、特にブドウ球菌属及び/又はレンサ球菌属細菌を相乗的に死滅させる方法が提供される。一態様では、細菌とグラム陽性細菌を死滅させるのに効果的な量の、SH3型結合ドメインを有する単離溶解素ポリペプチドを含む組成物とを接触させることを含み、組成物が、血清アルブミン及びリゾチームから選択され、特にヒト血清アルブミン、ウサギ血清アルブミン、イヌ血清アルブミン、ウマ血清アルブミン及びヒトリゾチームから選択される1つ以上の血液成分を更に含む、グラム陽性細菌、特にブドウ球菌属及び/又はレンサ球菌属細菌を相乗的に死滅させる方法が提供される。本発明による一態様では、細菌とグラム陽性細菌を死滅させるのに効果的な量の、SH3型結合ドメインを有する単離溶解素ポリペプチドを含む組成物とを接触させることを含み、組成物が、血清アルブミン及びリゾチーム、特にヒト血清アルブミン及びヒトリゾチームから選択される1つ以上の血液成分を更に含む、グラム陽性細菌、特にブドウ球菌属及び/又はレンサ球菌属細菌を相乗的に死滅させる方法が提供される。本発明の一態様では、細菌とグラム陽性細菌を死滅させるのに効果的な量の、SH3型結合ドメインを有する単離溶解素ポリペプチドを含む組成物とを接触させる工程を含み、組成物が血清アルブミン及びリゾチーム、特にヒト血清アルブミン及びヒトリゾチームから選択される1つ以上の血液成分を更に含む、黄色ブドウ球菌細菌を相乗的に死滅させる方法が提供される。 According to the present invention, it comprises contacting the bacteria with a composition comprising an isolated lysin polypeptide having an SH3-type binding domain in an amount effective to kill Gram-positive bacteria, wherein the composition is selected from serum albumin and lysozyme, in particular one or more selected from human serum albumin, rabbit serum albumin, dog serum albumin, horse serum albumin, rat serum albumin and calf (bovine/bovine) serum albumin, and human lysozyme. Methods are provided for synergistically killing Gram-positive bacteria, particularly Staphylococcus and/or Streptococcus bacteria, further comprising blood components. In one aspect, Gram-positive bacteria, particularly Staphylococcus and/or Streptococcus bacteria, comprising contacting the bacteria with a composition comprising an isolated lysin polypeptide having an SH3-type binding domain in an amount effective to kill the Gram-positive bacteria, wherein the composition further comprises one or more blood components selected from serum albumin and lysozyme, particularly selected from human serum albumin, rabbit serum albumin, dog serum albumin, horse serum albumin, and human lysozyme. Methods of synergistic killing are provided. In one aspect according to the invention, there is provided a method of synergistically killing Gram-positive bacteria, particularly Staphylococcus and/or Streptococcus bacteria, comprising contacting the bacteria with a composition comprising an isolated lysin polypeptide having an SH3-type binding domain in an amount effective to kill Gram-positive bacteria, the composition further comprising one or more blood components selected from serum albumin and lysozyme, particularly human serum albumin and human lysozyme. In one aspect of the invention, there is provided a method of synergistically killing Staphylococcus aureus bacteria comprising contacting the bacteria with a composition comprising an isolated lysin polypeptide having an SH3-type binding domain in an amount effective to kill Gram-positive bacteria, wherein the composition further comprises one or more blood components selected from serum albumin and lysozyme, particularly human serum albumin and human lysozyme.

本発明によると、細菌と、グラム陽性細菌を死滅させるのに効果的な量の、SH3型結合ドメインを有する単離溶解素ポリペプチドを含み、血清アルブミンを更に含む組成物とを接触させ、その後、細菌とリゾチーム、特にヒトリゾチームとを更に接触させる工程を含む、グラム陽性細菌を死滅させる方法が提供される。本発明の一態様では、細菌と、グラム陽性細菌を死滅させるのに効果的な量の、SH3型結合ドメインを有する単離溶解素ポリペプチドを含み、血清アルブミンを更に含む組成物とを接触させ、その後、細菌とリゾチーム、特にヒトリゾチームとを更に接触させる工程を含む、リゾチームに抵抗性を示
すか、又はリゾチームに非感受性の黄色ブドウ球菌細菌を死滅させる方法が提供される。
According to the present invention there is provided a method of killing Gram-positive bacteria comprising contacting the bacteria with a composition comprising an isolated lysin polypeptide having an SH3-type binding domain and further comprising serum albumin in an amount effective to kill Gram-positive bacteria, followed by further contacting the bacteria with lysozyme, particularly human lysozyme. In one aspect of the invention, there is provided a method of killing lysozyme-resistant or lysozyme-insensitive Staphylococcus aureus bacteria comprising contacting the bacteria with a composition comprising an isolated lysin polypeptide having an SH3-type binding domain and further comprising serum albumin in an effective amount to kill Gram-positive bacteria, and then further contacting the bacteria with lysozyme, particularly human lysozyme.

本発明の一態様では、細菌と、グラム陽性細菌を死滅させるのに効果的な量の、SH3型結合ドメインを有する単離溶解素ポリペプチドを含む組成物とを接触させ、その後、細菌とリゾチーム、特にヒトリゾチームとを更に接触させる工程を含む、リゾチームに抵抗性を示すか、又はリゾチームに非感受性の黄色ブドウ球菌細菌を死滅させる方法が提供される。その一態様では、血清アルブミン、特にヒト血清アルブミンを付加的に投与する。一態様では、血清アルブミンのレベル及び/又は黄色ブドウ球菌細菌への天然血清アルブミンの結合を初めに評定又は評価する。血清アルブミンが細菌に結合する場合、リゾチームを接触させ、続いて溶解素ポリペプチドを投与するか、又は例えば溶解素とリゾチームとを含む組合せ組成物により組み合わせて投与する。血清アルブミンが細菌に結合しないか、又は適切に結合しない場合、血清アルブミンを初めに投与し、続いて溶解素ポリペプチドを投与した後にリゾチームを投与するか、又は代替的には、血清アルブミンを初めに投与した後、リゾチームを、例えば溶解素とリゾチームとを含む組合せ組成物により組み合わせて投与する。別の態様では、血清アルブミンを溶解素ポリペプチドと同時に、順次に又は組み合わせて投与し、続いてリゾチームを投与する。 In one aspect of the invention, there is provided a method of killing lysozyme-resistant or lysozyme-insensitive Staphylococcus aureus bacteria comprising contacting the bacteria with a composition comprising an isolated lysin polypeptide having an SH3-type binding domain in an amount effective to kill Gram-positive bacteria, and then further contacting the bacteria with lysozyme, particularly human lysozyme. In one aspect thereof, serum albumin, particularly human serum albumin, is additionally administered. In one aspect, the level of serum albumin and/or the binding of native serum albumin to S. aureus bacteria is first assessed or evaluated. If the serum albumin binds to the bacterium, the lysozyme is contacted, followed by administration of the lysin polypeptide, or administration in combination, eg, in a combination composition comprising lysin and lysozyme. If the serum albumin does not bind or does not bind properly to the bacterium, the serum albumin is administered first, followed by the lysin polypeptide followed by lysozyme, or alternatively the serum albumin is administered first followed by lysozyme in combination, e.g., in a combination composition comprising lysin and lysozyme. In another aspect, serum albumin is administered simultaneously, sequentially or in combination with the lysin polypeptide, followed by administration of lysozyme.

方法の一態様では、血清アルブミンはヒト、ウサギ、イヌ、ウマ、ラット又は仔ウシ(ウシ/ウシ亜科)血清アルブミンであり得る。方法の一態様では、血清アルブミンはヒト、ウサギ、イヌ又はウマ血清アルブミンであり得る。方法の一態様では、血清アルブミンはヒト血清アルブミン、ウサギ血清アルブミン、イヌ血清アルブミン、ウマ血清アルブミン、ラット血清アルブミン若しくは仔ウシ(ウシ/ウシ亜科)血清アルブミン、又はその活性若しくは細菌結合フラグメント若しくはペプチド、特に血清アルブミンの黄色ブドウ球菌結合フラグメント若しくはペプチドである。方法の一態様では、血清アルブミンはヒト血清アルブミン、ウサギ血清アルブミン、イヌ血清アルブミン若しくはウマ血清アルブミン、又はその活性若しくは細菌結合フラグメント若しくはペプチド、特に血清アルブミンの黄色ブドウ球菌結合フラグメント若しくはペプチドである。方法の一態様では、血清アルブミンは、ヒト血清アルブミン、又はその活性若しくは細菌結合フラグメント若しくはペプチド、特に血清アルブミン、特にヒト血清アルブミンの黄色ブドウ球菌結合フラグメント若しくはペプチドである。方法の一態様では、リゾチームはヒトリゾチーム、又はその活性若しくは溶菌フラグメント若しくはペプチドである。一態様では、溶解素ポリペプチドは、SH3型結合ドメインを含む。一態様では、溶菌ポリペプチドは、グラム陽性細菌に結合することが可能なSH3型結合ドメインを含むキメラ又は融合ペプチドである。一態様では、SH3型結合ドメインを有する溶解素ポリペプチドは、PlySs2(CF-301)溶解素、Sal溶解素、LysK溶解素、リゾスタフィン、phill溶解素、LysH5溶解素、MV-L溶解素、LysGH15溶解素及びALE-1溶解素から選択される。一態様では、溶解素ポリペプチドは、PlySs2(CF-301)である。一態様では、溶菌ポリペプチドは、グラム陽性細菌、特にブドウ球菌属細菌に結合することが可能なPlySs2(CF-301)SH3型結合ドメインを含むPlySs2(CF-301)のキメラ又は融合ペプチドである。 In one aspect of the method, the serum albumin can be human, rabbit, dog, horse, rat or bovine (bovine/bovine subfamily) serum albumin. In one aspect of the method, the serum albumin can be human, rabbit, dog or horse serum albumin. In one aspect of the method, the serum albumin is human serum albumin, rabbit serum albumin, dog serum albumin, horse serum albumin, rat serum albumin or bovine (bovine/bovine subfamily) serum albumin, or an active or bacteria-binding fragment or peptide thereof, particularly a Staphylococcus aureus-binding fragment or peptide of serum albumin. In one aspect of the method, the serum albumin is human serum albumin, rabbit serum albumin, dog serum albumin or horse serum albumin, or an active or bacteria-binding fragment or peptide thereof, particularly a Staphylococcus aureus-binding fragment or peptide of serum albumin. In one aspect of the method, the serum albumin is human serum albumin, or an active or bacteria-binding fragment or peptide thereof, particularly serum albumin, particularly a Staphylococcus aureus-binding fragment or peptide of human serum albumin. In one aspect of the method, the lysozyme is human lysozyme, or an active or lytic fragment or peptide thereof. In one aspect, the lysin polypeptide comprises an SH3-type binding domain. In one aspect, the lytic polypeptide is a chimeric or fusion peptide comprising an SH3-type binding domain capable of binding Gram-positive bacteria. In one aspect, the lysin polypeptide having a SH3-type binding domain is selected from PlySs2 (CF-301) lysin, Sal lysin, LysK lysin, lysostaphin, phil lysin, LysH5 lysin, MV-L lysin, LysGH15 lysin and ALE-1 lysin. In one aspect, the lysin polypeptide is PlySs2 (CF-301). In one aspect, the lytic polypeptide is a chimeric or fusion peptide of PlySs2 (CF-301) comprising a PlySs2 (CF-301) SH3-type binding domain capable of binding Gram-positive bacteria, particularly Staphylococcus bacteria.

一態様では、本発明の構成要素、方法又はアッセイは、グラム陽性細菌に対する溶菌ポリペプチド、特に、例えばPlySs2(CF-301)ポリペプチド、又はその変異体若しくは誘導体を含む、SH3型結合ドメインを含む溶解素に関して用いられる。一態様では、本発明の構成要素、方法又はアッセイは、抗生物質耐性細菌に対する、PlySs2(CF-301)ポリペプチド、又はその変異体若しくは誘導体を含む溶菌ポリペプチドに関して用いられる。一態様では、本発明の構成要素、方法又はアッセイは、レンサ球菌属及びブドウ球菌属細菌に対する、PlySs2(CF-301)ポリペプチド、又はその変異体若しくは誘導体を含む溶菌ポリペプチドについて用いられる。一態様では、本発明の構成要素、方法又はアッセイは、抗生物質耐性レンサ球菌属及び/又はブドウ球菌
属細菌に対する、PlySs2(CF-301)ポリペプチド、又はその変異体若しくは誘導体を含む溶菌ポリペプチドに関して用いられる。一態様では、SH3型結合ドメインを有する溶解素ポリペプチドは、PlySs2(CF-301)溶解素、Sal溶解素、LysK溶解素、リゾスタフィン、phill溶解素、LysH5溶解素、MV-L溶解素、LysGH15溶解素及びALE-1溶解素から選択される。一態様では、溶菌ポリペプチドはPlySs2(CF-301)、又はその誘導体若しくは変異体である。一態様では、ポリペプチドは、本明細書に提示される配列を含む。
In one aspect, the components, methods or assays of the invention are used with lytic polypeptides against Gram-positive bacteria, particularly lysins comprising SH3-type binding domains, including, for example, PlySs2 (CF-301) polypeptides, or variants or derivatives thereof. In one aspect, the components, methods or assays of the invention are used with lytic polypeptides, including PlySs2 (CF-301) polypeptides, or variants or derivatives thereof, against antibiotic-resistant bacteria. In one aspect, the components, methods or assays of the invention are used with lytic polypeptides, including PlySs2 (CF-301) polypeptides, or variants or derivatives thereof, against streptococcal and staphylococcal bacteria. In one aspect, the components, methods or assays of the invention are used with lytic polypeptides, including PlySs2 (CF-301) polypeptides, or variants or derivatives thereof, against antibiotic-resistant Streptococcus and/or Staphylococcus bacteria. In one aspect, the lysin polypeptide having a SH3-type binding domain is selected from PlySs2 (CF-301) lysin, Sal lysin, LysK lysin, lysostaphin, phil lysin, LysH5 lysin, MV-L lysin, LysGH15 lysin and ALE-1 lysin. In one aspect, the lytic polypeptide is PlySs2 (CF-301), or a derivative or variant thereof. In one aspect, the polypeptide comprises a sequence presented herein.

溶菌ポリペプチド、特にSH3結合ドメインを有する溶菌ポリペプチド、特に溶菌ポリペプチドPlySs2(CF-301)、Sal、リゾスタフィンが、血清アルブミン及び/又はリゾチームの添加と組み合わせた場合に、又はそれを含むアッセイにおいて顕著に活性が高いことが見出された。抗菌性溶菌ポリペプチド、特に例示的な溶菌ポリペプチドPlySs2(CF-301)、Sal、リゾスタフィンは、ヒト血清アルブミン(並びに他の種、特にウマ、イヌ及びウサギの血清アルブミン、又は他の種、特にウマ、イヌ及びウサギの血清アルブミンに対応する血清アルブミン)の存在下及び/又はリゾチーム、特にヒトリゾチームの存在下で、血清アルブミンを添加しないカチオン調整ブロス等のブロス中よりも活性が高い(特に最大32倍~64倍~100倍より活性が高い)。 It has been found that lytic polypeptides, in particular lytic polypeptides with SH3 binding domains, in particular lytic polypeptides PlySs2 (CF-301), Sal, lysostaphin, are significantly more active in assays that include or are combined with the addition of serum albumin and/or lysozyme. Antimicrobial lytic polypeptides, particularly exemplary lytic polypeptides PlySs2 (CF-301), Sal, lysostaphin, are more abundant in the presence of human serum albumin (and serum albumin corresponding to other species, particularly horse, dog and rabbit serum albumin, or other species, particularly horse, dog, and rabbit serum albumin) and/or in the presence of lysozyme, particularly human lysozyme, than in broths such as cation-adjusted broth without added serum albumin. Highly active (especially up to 32- to 64- to 100-fold more active).

本発明の一態様では、レンサ球菌属又はブドウ球菌属細菌に由来する及び/又はレンサ球菌属及び/又はブドウ球菌属細菌に対して効果的なバクテリオファージ溶解素が本発明の方法、アッセイ、組成物、配合物及び/又は構築物に用いられる。特定の態様では、溶解素はSH3型細菌結合ドメインを含む。PlySs2(CF-301)溶解素、Sal溶解素、LysK溶解素、リゾスタフィン、phill溶解素、LysH5溶解素、MV-L溶解素、LysGH15溶解素及びALE-1溶解素、特にPlySs2(CF-301)溶解素を含む、本発明に用いられる又は適用可能な例示的な溶解素ポリペプチド(複数の場合もある)が本明細書に提供される。かかる一態様では、溶解素は、本明細書で実証されるように黄色ブドウ球菌の株及び細菌を死滅させることが可能である。一態様では、溶解素は、ブドウ球菌属及びレンサ球菌属細菌を死滅させることが可能である。一態様では、溶解素はメチシリン耐性黄色ブドウ球菌(MRSA)、バンコマイシン耐性黄色ブドウ球菌(VRSA)、ダプトマイシン耐性黄色ブドウ球菌(DRSA)及びリネゾリド耐性黄色ブドウ球菌(LRSA)等の抗生物質耐性黄色ブドウ球菌に対して効果的である。溶解素は、バンコマイシン中間耐性(intermediate-sensitivity)黄色ブドウ球菌(VISA)に対して効果的であり得る。 In one aspect of the invention, bacteriophage lysins derived from and/or effective against Streptococcus or Staphylococcus bacteria are used in methods, assays, compositions, formulations and/or constructs of the invention. In certain aspects, the lysin comprises an SH3-type bacterial binding domain. Exemplary lysin polypeptide(s) used or applicable in the present invention are provided herein, including PlySs2 (CF-301) lysin, Sal lysin, LysK lysin, lysostaphin, fill lysin, LysH5 lysin, MV-L lysin, LysGH15 lysin and ALE-1 lysin, particularly PlySs2 (CF-301) lysin. be done. In one such aspect, the lysin is capable of killing strains of Staphylococcus aureus and bacteria as demonstrated herein. In one aspect, the lysin is capable of killing Staphylococcus and Streptococcus bacteria. In one aspect, the lysin is effective against antibiotic-resistant Staphylococcus aureus, such as methicillin-resistant Staphylococcus aureus (MRSA), vancomycin-resistant Staphylococcus aureus (VRSA), daptomycin-resistant Staphylococcus aureus (DRSA), and linezolid-resistant Staphylococcus aureus (LRSA). Lysins can be effective against vancomycin intermediate-sensitivity Staphylococcus aureus (VISA).

かかる一態様では、溶解素はPlySs2(CF-301)溶解素であり、本明細書で実証されるように黄色ブドウ球菌の株及び細菌を死滅させることが可能である。一態様では、PlySs2(CF-301)溶解素は、ブドウ球菌属及びレンサ球菌属細菌を死滅させることが可能である。PlySs2(CF-301)はメチシリン耐性黄色ブドウ球菌(MRSA)、バンコマイシン耐性黄色ブドウ球菌(VRSA)、ダプトマイシン耐性黄色ブドウ球菌(DRSA)及びリネゾリド耐性黄色ブドウ球菌(LRSA)等の抗生物質耐性黄色ブドウ球菌に対して効果的である。PlySs2(CF-301)は、バンコマイシン中間耐性黄色ブドウ球菌(VISA)に対して効果的である。 In one such aspect, the lysin is a PlySs2 (CF-301) lysin and is capable of killing strains of Staphylococcus aureus and bacteria as demonstrated herein. In one aspect, the PlySs2(CF-301) lysin is capable of killing Staphylococcus and Streptococcus bacteria. PlySs2 (CF-301) is effective against antibiotic-resistant Staphylococcus aureus such as methicillin-resistant Staphylococcus aureus (MRSA), vancomycin-resistant Staphylococcus aureus (VRSA), daptomycin-resistant Staphylococcus aureus (DRSA) and linezolid-resistant Staphylococcus aureus (LRSA). PlySs2 (CF-301) is effective against vancomycin intermediate-resistant Staphylococcus aureus (VISA).

単離溶解素ポリペプチドは、本明細書に提示される溶解素アミノ酸配列、又は本明細書のポリペプチドに対して少なくとも80%の同一性、85%の同一性、90%の同一性、95%の同一性若しくは99%の同一性を有し、グラム陽性細菌を死滅させるのに効果的なその変異体を含み得る。単離PlySs2(CF-301)溶解素ポリペプチドは、本明細書に提示されるPlySs2(CF-301)アミノ酸配列(配列番号3)、又は本明細書のポリペプチド(配列番号3)に対して少なくとも80%の同一性、85%の同一性、90%の同一性、95%の同一性若しくは99%の同一性を有し、ブドウ球菌属及び
レンサ球菌属細菌を死滅させるのに効果的なその変異体を含み得る。単離Sal溶解素ポリペプチドは、本明細書に提示されるSal1アミノ酸配列(配列番号5)、又は本明細書のポリペプチド(配列番号5)に対して少なくとも80%の同一性、85%の同一性、90%の同一性、95%の同一性若しくは99%の同一性を有し、ブドウ球菌属細菌を死滅させるのに効果的なその変異体を含み得る。単離LysK溶解素ポリペプチドは、本明細書に提示されるLysKアミノ酸配列(配列番号6)、又は本明細書のポリペプチド(配列番号6)に対して少なくとも80%の同一性、85%の同一性、90%の同一性、95%の同一性若しくは99%の同一性を有し、ブドウ球菌属細菌を死滅させるのに効果的なその変異体を含み得る。単離リゾスタフィン溶解素ポリペプチドは、本明細書に提示されるリゾスタフィンアミノ酸配列(配列番号7)、又は本明細書のポリペプチド(配列番号7)に対して少なくとも80%の同一性、85%の同一性、90%の同一性、95%の同一性若しくは99%の同一性を有し、ブドウ球菌属細菌若しくはブドウ球菌属及びレンサ球菌属細菌を死滅させるのに効果的なその変異体を含み得る。単離溶解素ポリペプチドは、本明細書で言及されるように、本明細書の又は既知の又は当該技術分野で認識されるポリペプチドに対して少なくとも80%の同一性、85%の同一性、90%の同一性、95%の同一性又は99%の同一性を有し、ブドウ球菌属細菌、又はブドウ球菌属及びレンサ球菌属細菌を死滅させるのに効果的なその変異体を含む、本明細書に提示されるか、又は当該技術分野で既知の溶解素ポリペプチドアミノ酸配列を含み得る。
An isolated lysin polypeptide can include a lysin amino acid sequence presented herein or a variant thereof that has at least 80% identity, 85% identity, 90% identity, 95% identity or 99% identity to a polypeptide herein and is effective in killing Gram-positive bacteria. An isolated PlySs2 (CF-301) lysin polypeptide has at least 80% identity, 85% identity, 90% identity, 95% identity, or 99% identity to the PlySs2 (CF-301) amino acid sequence presented herein (SEQ ID NO:3), or a polypeptide herein (SEQ ID NO:3), and a variant thereof that is effective in killing Staphylococcal and Streptococcal bacteria. can include An isolated Sallysin polypeptide can include variants thereof that have at least 80% identity, 85% identity, 90% identity, 95% identity, or 99% identity to the Sal1 amino acid sequence presented herein (SEQ ID NO:5), or a polypeptide herein (SEQ ID NO:5), and that are effective in killing Staphylococcus bacteria. An isolated LysK lysin polypeptide can include variants thereof that have at least 80% identity, 85% identity, 90% identity, 95% identity, or 99% identity to the LysK amino acid sequence presented herein (SEQ ID NO:6), or a polypeptide herein (SEQ ID NO:6), and that are effective in killing Staphylococcus bacteria. An isolated lysostaphinlysin polypeptide can include a lysostaphin amino acid sequence presented herein (SEQ ID NO: 7), or a variant thereof that has at least 80% identity, 85% identity, 90% identity, 95% identity, or 99% identity to a polypeptide herein (SEQ ID NO: 7) and is effective in killing Staphylococcus bacteria or Staphylococcus and Streptococcus bacteria. An isolated lysin polypeptide, as referred to herein, is a lysin polypeptide presented herein or known in the art having at least 80% identity, 85% identity, 90% identity, 95% identity or 99% identity to a polypeptide herein or known or art-recognized, including variants thereof effective to kill Staphylococcus bacteria, or Staphylococcus and Streptococcus bacteria. It may contain an amino acid sequence.

任意のかかる上記の方法(単数又は複数)では、細菌は黄色ブドウ球菌(Staphylococcus aureus)、リステリア・モノサイトゲネス(Listeria monocytogenes)、スタフィロ
コッカス・シミュランス(Staphylococcus simulans)、豚レンサ球菌(Streptococcus suis)、表皮ブドウ球菌(Staphylococcus epidermidis)、ストレプトコッカス・エクイ
(Streptococcus equi)、ストレプトコッカス・エクイ・ズー(Streptococcus equi zoo)、ストレプトコッカス・アガラクティエ(Streptococcus agalactiae)(GBS)、化膿レンサ球菌(Streptococcus pyogenes)(GAS)、ストレプトコッカス・サングイニス(Streptococcus sanguinis)、ストレプトコッカス・ゴルドニ(Streptococcus gordonii)、ストレプトコッカス・ディスガラクティエ(Streptococcus dysgalactiae)、G
群レンサ球菌、E群レンサ球菌、エンテロコッカス・フェカーリス(Enterococcus faecalis)及び肺炎レンサ球菌(Streptococcus pneumonia)から選択することができる。
In any such method(s) above, the bacterium is Staphylococcus aureus, Listeria monocytogenes, Staphylococcus simulans, Streptococcus suis, Staphylococcus epidermidis, Streptococcus equi , Streptococcus equi zoo, Streptococcus agalactiae (GBS), Streptococcus pyogenes (GAS), Streptococcus sanguinis, Streptococcus gordonii, Streptococcus Cassus dysgalactiae (Streptococcus dysgalactiae), G
It can be selected from group streptococci, group E streptococci, Enterococcus faecalis and Streptococcus pneumonia.

本発明の方法のいずれかによると、細菌は抗生物質耐性細菌であり得る。細菌はメチシリン耐性黄色ブドウ球菌(MRSA)、バンコマイシン中間耐性黄色ブドウ球菌(VISA)、バンコマイシン耐性黄色ブドウ球菌(VRSA)、ダプトマイシン耐性黄色ブドウ球菌(DRSA)又はリネゾリド耐性黄色ブドウ球菌(LRSA)であり得る。感受性細菌は、特にヒトに対する臨床的に関連する又は病原性の細菌であり得る。方法(複数の場合もある)の一態様では、溶解素ポリペプチド(複数の場合もある)はブドウ球菌属、レンサ球菌属、エンテロコッカス属及びリステリア属細菌株を死滅させるのに効果的である。 According to any of the methods of the invention, the bacterium can be an antibiotic resistant bacterium. The bacterium can be methicillin-resistant Staphylococcus aureus (MRSA), vancomycin intermediate-resistant Staphylococcus aureus (VISA), vancomycin-resistant Staphylococcus aureus (VRSA), daptomycin-resistant Staphylococcus aureus (DRSA), or linezolid-resistant Staphylococcus aureus (LRSA). Susceptible bacteria can be clinically relevant or pathogenic bacteria, especially for humans. In one aspect of the method(s), the lysin polypeptide(s) is effective to kill Staphylococcus, Streptococcus, Enterococcus and Listeria bacterial strains.

本明細書に提示される方法及び組成物の付加的な態様又は実施の形態では、別の異なるブドウ球菌に特異的な溶解素が単独で、又は本明細書に提示及び記載されるPlySs2(CF-301)溶解素を含む、本明細書に提示される溶解素と組み合わせて本明細書で使用される。本明細書に提示される方法及び組成物のかかる一態様又は実施の形態では、Sal溶解素、LysK溶解素、リゾスタフィン、phill溶解素、LysH5溶解素、MV-L溶解素、LysGH15溶解素及びALE-1溶解素から選択される1つ以上の溶解素が単独で、又は本明細書に提示及び記載されるPlySs2(CF-301)溶解素と組み合わせて本明細書で使用される。本明細書に提示される方法及び組成物の一態様又は実施の形態では、Sal溶解素、LysK溶解素、リゾスタフィン、phill溶解素、LysH5溶解素、MV-L溶解素、LysGH15溶解素及びALE-1溶解素
から選択される1つ以上の溶解素を本明細書に提示及び記載されるように互いに組み合わせる。本明細書に提示される方法及び組成物の一態様又は実施の形態では、Sal溶解素、LysK溶解素、リゾスタフィン、phill溶解素、LysH5溶解素、MV-L溶解素、LysGH15溶解素及びALE-1溶解素から選択される溶解素の1つ以上のSH3結合ドメインを、本明細書に提示及び記載されるものを含む、別の溶解素の少なくとも1つの他の触媒ドメインと組み合わせて使用する。
In additional aspects or embodiments of the methods and compositions provided herein, another different staphylococcal-specific lysin is used herein alone or in combination with the lysins provided herein, including the PlySs2 (CF-301) lysins provided and described herein. In one such aspect or embodiment of the methods and compositions provided herein, one or more lysins selected from Sal lysin, LysK lysin, lysostaphin, fill lysin, LysH5 lysin, MV-L lysin, LysGH15 lysin and ALE-1 lysin are used alone or in combination with the PlySs2 (CF-301) lysin presented and described herein. . In one aspect or embodiment of the methods and compositions provided herein, one or more lysins selected from Sal lysin, LysK lysin, Lysostaphin, Phil lysin, LysH5 lysin, MV-L lysin, LysGH15 lysin and ALE-1 lysin are combined together as provided and described herein. In one aspect or embodiment of the methods and compositions provided herein, one or more SH3-binding domains of a lysin selected from Sal lysin, LysK lysin, lysostaphin, fill lysin, LysH5 lysin, MV-L lysin, LysGH15 lysin and ALE-1 lysin are used in combination with at least one other catalytic domain of another lysin, including those presented and described herein.

添付の例示的な図面を参照して進められる以下の記載を検討することにより他の目的及び利点が当業者に明らかとなる。 Other objects and advantages will become apparent to those skilled in the art from a consideration of the following description, which proceeds with reference to the accompanying illustrative drawings.

ヒト血液マトリックスにおけるPlySs2(CF-301)の溶菌活性の増強を示す図である。(A)16人の個体に由来するヒト血清及び4つのプールしたサンプル、(B)10人の個体のヒト全血、(C)MHB(10回の反復試験)、並びに(D)プールしたBALB/cマウス血清中で試験した黄色ブドウ球菌株MW2に対するPlySs2(CF-301)の複合時間死滅曲線をバッファー対照と比較する。平均値(±SEM)を各時点について示す。FIG. 2 shows enhanced lytic activity of PlySs2 (CF-301) in human blood matrix. Composite time-kill curves of PlySs2 (CF-301) against S. aureus strain MW2 tested in (A) human serum and 4 pooled samples from 16 individuals, (B) human whole blood from 10 individuals, (C) MHB (10 replicates), and (D) pooled BALB/c mouse serum are compared to buffer controls. Mean values (±SEM) are shown for each time point. 様々な指定の黄色ブドウ球菌株に対するヒト血液の効果の調査を示す図である。MHB又はプールしたヒト血清のいずれかにおいて5回の反復試験を用いて試験した指定の黄色ブドウ球菌株に対するPlySs2(CF-301)の複合時間死滅曲線をバッファー対照と比較する。平均値(±SEM)を各時点について示す。FIG. 1 shows a study of the effects of human blood on various named Staphylococcus aureus strains. Composite time-kill curves of PlySs2 (CF-301) against indicated S. aureus strains tested using 5 replicates in either MHB or pooled human serum are compared to buffer controls. Mean values (±SEM) are shown for each time point. 別の溶解素様タンパク質(リゾスタフィン)及び小分子抗生物質(バンコマイシン)に対するヒト血液の効果を示す図である。黄色ブドウ球菌株MW2に対する指定の化合物についての複合時間死滅曲線をバッファー対照と比較する。A及びB、それぞれMHB又はプールしたヒト血清のいずれかにおいて5つの反復試験サンプルを用いて試験したリゾスタフィン。C及びD、それぞれMHB又はプールしたヒト血清のいずれかにおいて5つの反復試験サンプルを用いて試験したバンコマイシン。平均値(±SEM)を各時点について示す。FIG. 4 shows the effect of human blood on another lysin-like protein (lysostaphin) and a small molecule antibiotic (vancomycin). Composite time-kill curves for indicated compounds against S. aureus strain MW2 are compared to buffer controls. A and B, Lysostaphin tested with 5 replicate samples in either MHB or pooled human serum, respectively. C and D, Vancomycin tested with 5 replicate samples in either MHB or pooled human serum, respectively. Mean values (±SEM) are shown for each time point. 動物血液マトリックスにおけるPlySs2(CF-301)の溶菌活性の増強を示す図である。(A)ウシ胎児血清(3つの異なるロットについて各々3回の反復試験)、(B)Sprague Dawleyラット血清(serum blood)(2つのプールしたロットについて各々5回の反復試験)、(C)ウサギ血清(2つのプールした混合種ロットについて各々5回の反復試験)及び(D)8匹の個々の動物に由来するビーグル犬血清中で試験した黄色ブドウ球菌株MW2に対するPlySs2(CF-301)の複合時間死滅曲線をバッファー対照と比較する。平均値(±SEM)を各時点について示す。FIG. 2 shows enhanced lytic activity of PlySs2 (CF-301) in animal blood matrices. PlySs2 (CF-301) against S. aureus strain MW2 tested in (A) fetal bovine serum (3 replicates each for 3 different lots), (B) Sprague Dawley serum blood (5 replicates each for 2 pooled lots), (C) rabbit serum (5 replicates each for 2 pooled mixed-breed lots) and (D) beagle dog serum from 8 individual animals. Compare the composite time-kill curve of . Mean values (±SEM) are shown for each time point. 異なるヒト血液マトリックスにおける黄色ブドウ球菌MW2についてのPlySs2(CF-301)のMIC分布を示す図である。個々の及びプールした全血(n=13)、血清(n=32)及び血漿(n=15)を含む複数の異なるサンプルにおいて行った分析について柱状図を示す。各サンプルを補足の表1に説明する。MICをx軸上にプロットし、特定のMICを有する患者サンプルの数をy軸上にプロットする。MIC distribution of PlySs2 (CF-301) for S. aureus MW2 in different human blood matrices. Histograms are shown for analyzes performed on multiple different samples including individual and pooled whole blood (n=13), serum (n=32) and plasma (n=15). Each sample is described in Supplementary Table 1. The MIC is plotted on the x-axis and the number of patient samples with a particular MIC is plotted on the y-axis. PlySs2(CF-301)がヒト血清中で他の抗微生物剤と強力な相乗作用を示すことを実証する図である。黄色ブドウ球菌株MW2に対する指定の単一の作用物質(括弧内の濃度)についての複合時間死滅曲線をバッファー対照及び両方の作用物質の組合せ(各々指定の単一の作用物質の濃度)の両方と比較する。三連で行ったアッセイに基づく平均値(±SEM)を各時点について示す。A~C、一定量のDAPの存在下にてMIC以下の量で試験したPlySs2(CF-301)。D、MIC以下の量を用いて試験したPlySs2(CF-301)及びリゾスタフィン。Figure 2 demonstrates that PlySs2 (CF-301) exhibits potent synergy with other antimicrobial agents in human serum. Composite time-kill curves for the indicated single agents (concentrations in brackets) against S. aureus strain MW2 are compared to both the buffer control and a combination of both agents (each indicated single agent concentration). Mean values (±SEM) based on triplicate assays are shown for each time point. AC, PlySs2 (CF-301) tested at sub-MIC amounts in the presence of a constant amount of DAP. D, PlySs2 (CF-301) and lysostaphin tested using amounts below the MIC. 18時間の時点でのAlamar Blue(商標)を用いた黄色ブドウ球菌MW2の比色MIC決定を示す図である。2時間にわたる各ウェルへのAlamar blue色素(レザズリン)の添加により、log10希釈範囲にわたる生存性(ピンク色)及び細胞死(青色)の評定が可能となる。A、MHB、HuS及びMuSにおける生存性アッセイ。サンプルを非処理の又はプロテイナーゼK-アガロースビーズで3時間前処理したHuS中でアッセイした。プロテアーゼのキャリーオーバーの対照として、プロテイナーゼKで前処理した血清を分析前に非処理血清中で3:4に希釈した。B、様々な温度で30分間前処理したHuSにおける生存性アッセイ。C、希釈剤としてMHBを用いるHuSと組み合わせたPlySs2(CF-301)のチェッカーボード(Checkerboard)分析。赤色の四角は、増強効果(enhancer effect)が弱まったHuS希釈率を示す。FIG. 2 shows colorimetric MIC determination of S. aureus MW2 using Alamar Blue™ at 18 hours. Addition of Alamar blue dye (Resazurin) to each well for 2 hours allows assessment of viability (pink) and cell death (blue) over a log10 dilution range. A, Viability assays in MHB, HuS and MuS. Samples were assayed in HuS either untreated or pretreated with proteinase K-agarose beads for 3 hours. As a control for protease carryover, proteinase K pretreated serum was diluted 3:4 in untreated serum prior to analysis. B, Viability assay in HuS pretreated for 30 min at various temperatures. C, Checkerboard analysis of PlySs2 (CF-301) in combination with HuS using MHB as diluent. Red squares indicate HuS dilutions at which the enhancer effect is attenuated. PlySs2(CF-301)活性に対するHuLYZ及びHSAの効果を示す図である。Aは、MIC以下の量の溶解素と様々なhuLYZ濃度とを組み合わせた時間-死滅アッセイを提示する。B及びCは、HuLYZ(B)及びHSA(C)の添加による処理培養物における光学密度の喪失に基づく第2のin vitroアッセイを示す。FIG. 4 shows the effect of HuLYZ and HSA on PlySs2 (CF-301) activity. A presents a time-kill assay combining sub-MIC amounts of lysin with various huLYZ concentrations. B and C show a second in vitro assay based on the loss of optical density in treated cultures with the addition of HuLYZ (B) and HSA (C). 抗PlySs2(CF-301)抗体を用いたウエスタンブロット研究を示す図である。FIG. 2 shows Western blot studies using anti-PlySs2 (CF-301) antibody. rHSAの存在下及び非存在下におけるPlySs2(CF-301)の標識化(赤色)を示す図である。データ(示さない)では、HSAの有無にかかわらず、25μg/mlのPlyGGFP又はPlyCAFはいずれも標識されない。Labeling of PlySs2 (CF-301) in the presence and absence of rHSA (red). Data (not shown) do not label either PIyG GFP or PIyC AF at 25 μg/ml with or without HSA. その後のPlySs2(CF-301)の標識化(赤色)に対する異なる血清型(及びMHB)のプレインキュベーションの影響を示す図である。Effect of different serotypes (and MHB) pre-incubation on subsequent PlySs2 (CF-301) labeling (red). PlySs2(CF-301)(1倍~0.25倍MIC)の存在下及び非存在下におけるHuLYZによる標識化(緑色)を示す図である。Labeling with HuLYZ (green) in the presence and absence of PlySs2(CF-301) (1-0.25x MIC). ヒト血清(HuS)又はMHBのいずれかにおいて15分間PlySs2(CF-301)で処理した黄色ブドウ球菌株MW2のTEM分析を示す図である。TEM analysis of S. aureus strain MW2 treated with PlySs2 (CF-301) for 15 minutes in either human serum (HuS) or MHB. ダプトマイシンに加えた様々なPlySs2(CF-301)投与計画についてのラット(A)及びウサギ(B)感染性心内膜炎(IE)モデルにおける有効性を示す図である。データを各用量群についての処理計画対平均log10 CFU/g(組織)としてプロットする。中央値±SEMも示す。FIG. 4 shows the efficacy of various PlySs2 (CF-301) dosing regimens in addition to daptomycin in rat (A) and rabbit (B) infective endocarditis (IE) models. Data are plotted as treatment plan versus mean log 10 CFU/g of tissue for each dose group. Median ± SEM are also shown. ラット及びウサギにおける様々なPlySs2(CF-301)投与計画についてのAUC値及びAUC用量比例性を示す図である。FIG. 2 shows AUC values and AUC dose proportionality for various PlySs2 (CF-301) dosing regimens in rats and rabbits.

本発明によると、当業者の技能の範囲内の従来の分子生物学、微生物学及び組換えDNA法を用いることができる。かかる技法は、文献中に十分に説明される。例えば、Sambrook et al, "Molecular Cloning: A Laboratory Manual" (1989)、"Current Protocols in
Molecular Biology" Volumes I-III [Ausubel, R. M., ed. (1994)]、"Cell Biology: A
Laboratory Handbook" Volumes I-III [J. E. Celis, ed. (1994))]、"Current Protocols in Immunology" Volumes I-III [Coligan, J. E., ed. (1994)]、"Oligonucleotide Synthesis" (M.J. Gait ed. 1984)、"Nucleic Acid Hybridization" [B.D. Hames & S.J. Higgins eds. (1985)]、"Transcription And Translation" [B.D. Hames & S.J. Higgins, eds. (1984)]、"Animal Cell Culture" [R.I. Freshney, ed. (1986)]; "Immobilized Cells And Enzymes" [IRL Press, (1986)]、B. Perbal, "A Practical Guide To Molecular Cloning" (1984)を参照されたい。
According to the present invention, conventional molecular biology, microbiology and recombinant DNA techniques within the skill of those skilled in the art can be used. Such techniques are explained fully in the literature. See, for example, Sambrook et al, "Molecular Cloning: A Laboratory Manual" (1989), "Current Protocols in
Molecular Biology" Volumes I-III [Ausubel, RM, ed. (1994)], "Cell Biology: A
Laboratory Handbook" Volumes I-III [JE Celis, ed. (1994))], "Current Protocols in Immunology" Volumes I-III [Coligan, JE, ed. (1994)], "Oligonucleotide Synthesis" (MJ Gait ed. 1984), "Nucleic Acid Hybridization" [BD Hames & SJ Higgins eds. (1985)], "Transcription And Translation "[BD Hames & SJ Higgins, eds. (1984)], "Animal Cell Culture" [RI Freshney, ed. (1986)]; "Immobilized Cells And Enzymes" [IRL Press, (1986)], B. Perbal, "A Practical Guide To Molecular Cloning" (1984).

加えて、本発明によると、様々な用語が用いられ、言及され、本明細書及び下記に提示される定義又は説明を有し得る。 Additionally, in accordance with the present invention, various terms may be used and referred to and have definitions or explanations presented herein and below.

本発明の一般的態様では、或る特定の溶解素、特にPlySs2(CF-301)溶解素を含むSH-3型結合ドメインを有する溶解素が、人工培地中よりもヒト血液、血清及
び血漿中で効果的であることが認められた。最大100倍の活性の増大及び増強が特定された。ヒト血清に加えて、ウサギ、イヌ及びウマの血清中でも増強効果が観察される。中間の効果がラット血清中で観察される。マウス血清は増強効果を示さない。本発明者らは、或る特定のファージ溶解素、特にPlySs2(CF-301)を含むSH-3型結合ドメインを有する溶解素が血液又は血液画分中の1つ以上の成分と有利な抗菌相互作用が可能であることを仮定し、今回実証する。
In a general aspect of the invention, it has been found that certain lysins, particularly lysins with SH-3 type binding domains, including PlySs2 (CF-301) lysins, are more effective in human blood, serum and plasma than in artificial media. Increases and enhancements of activity up to 100-fold were identified. In addition to human sera, potentiation is also observed in rabbit, dog and horse sera. An intermediate effect is observed in rat serum. Mouse sera show no enhancing effect. We hypothesize, and now demonstrate, that certain phage lysins, particularly lysins with SH-type 3 binding domains, including PlySs2 (CF-301), are capable of favorable antimicrobial interactions with one or more components in blood or blood fractions.

本発明によると、PlySs2(CF-301)を含む溶解素と相乗作用を示す血液成分が特定された。一態様では、血清アルブミン、特にヒト血清アルブミンが、PlySs2(CF-301)溶解素を含む溶解素の抗菌活性を増強する。血清アルブミンは、ヒト血漿中で最も豊富なタンパク質であり、血清タンパク質の約半数を占める。血清中のアルブミン濃度の基準範囲は、およそ35g/L~50g/L又は3.5g/dL~5.0g/dLである。アルブミンは、およそ20日間の血清半減期を有する。 According to the present invention, blood components have been identified that exhibit synergy with lysins, including PlySs2 (CF-301). In one aspect, serum albumin, particularly human serum albumin, enhances the antibacterial activity of lysins, including PlySs2 (CF-301) lysins. Serum albumin is the most abundant protein in human plasma, accounting for about half of the serum proteins. The reference range for albumin concentration in serum is approximately 35 g/L to 50 g/L or 3.5 g/dL to 5.0 g/dL. Albumin has a serum half-life of approximately 20 days.

アルブミンの遺伝子は、第4染色体上に位置し、単一の原始ドメインの三重化によって生じたと考えられる3つのドメイン内に対称的に配置される15個のエクソンに分割される。数ある機能の中でも、アルブミンはホルモン、脂肪酸及び他の化合物を輸送し、pHを緩衝し、膠質浸透圧を維持する。ヒト血清アルブミン(Uniprot P02768)のアミノ酸配列は、以下の通りである(配列番号1):

Figure 2023103347000002
この配列中の609個のアミノ酸のうち、585個のアミノ酸が血液中に存在する最終生成物において観察され、シグナルペプチド(1~18)及びプロペプチド部分を含む最初の24個のアミノ酸(ここではイタリック体とし、下線を引いた)は、翻訳後に切断される。 The gene for albumin is located on chromosome 4 and is divided into 15 exons that are symmetrically arranged within three domains that are thought to arise from triplication of a single primitive domain. Among other functions, albumin transports hormones, fatty acids and other compounds, buffers pH and maintains oncotic pressure. The amino acid sequence of human serum albumin (Uniprot P02768) is as follows (SEQ ID NO: 1):
Figure 2023103347000002
Of the 609 amino acids in this sequence, 585 amino acids are observed in the final product present in blood, and the first 24 amino acids (here italicized and underlined), including the signal peptide (1-18) and propeptide portions, are post-translationally cleaved.

更なる態様では、リゾチーム、特にヒトリゾチームは、PlySs2(CF-301)溶解素を含む溶解素の抗菌活性を増強する。ムラミダーゼ又はN-アセチルムラミドグリカンヒドロラーゼとしても知られるリゾチームは、自然免疫系の一部をなす、動物によって産生される抗微生物酵素である。リゾチームは、グラム陽性細菌細胞壁の主要構成要素であるペプチドグリカン中のN-アセチルムラミン酸(NAM)残基とN-アセチル-D-グルコサミン(NAG)残基との間の1,4-β-連結の加水分解を触媒し、結果として細菌細胞壁の完全性を損ない、細菌の溶解を引き起こす。特に、黄色ブドウ球菌(Stapylococcus aureus)細菌は、完全にリゾチーム耐性であり、それらの持続並びにヒト及び動物の皮膚及び粘膜領域への定着の成功に大きく寄与する(Bera, A et al (2004) Molecular Microbiology 55(3):778-787、Pushkaran, AC et al (2015) J Chem Inf Model 55(4):760-770)。 In a further aspect, lysozyme, particularly human lysozyme, enhances the antibacterial activity of lysins, including PlySs2 (CF-301) lysins. Lysozyme, also known as muramidase or N-acetylmuramidoglycan hydrolase, is an antimicrobial enzyme produced by animals that is part of the innate immune system. Lysozyme catalyzes the hydrolysis of 1,4-β-linkages between N-acetylmuramic acid (NAM) and N-acetyl-D-glucosamine (NAG) residues in peptidoglycan, a major component of Gram-positive bacterial cell walls, resulting in compromised bacterial cell wall integrity and bacterial lysis. In particular, Stapylococcus aureus bacteria are completely lysozyme-resistant, contributing significantly to their persistence and successful colonization of skin and mucosal areas of humans and animals (Bera, A et al (2004) Molecular Microbiology 55(3):778-787, Pushkaran, AC et al (2015) J Chem Inf Model 55(4):760-770).

ヒトリゾチームは、18アミノ酸のシグナルペプチド配列を含み、129アミノ酸の成熟タンパク質をもたらす148アミノ酸のタンパク質である。ヒトリゾチームの配列は、Uniprot P61626及びGenbank NP_000230に対応し、以下の通りである(配列番号2)(シグナルペプチドをイタリック体とし、下線を引いた):

Figure 2023103347000003
Human lysozyme is a 148 amino acid protein containing an 18 amino acid signal peptide sequence, resulting in a 129 amino acid mature protein. The sequence of human lysozyme corresponds to Uniprot P61626 and Genbank NP_000230 and is as follows (SEQ ID NO: 2) (signal peptide italicized and underlined):
Figure 2023103347000003

本発明によると、本発明に使用され、関連する溶解素ポリペプチドは、特にSH3型結合ドメインを有する溶解素ポリペプチドであり得る。Src相同性3(SH3)酵素ドメインは、2つの密集したアンチパラレルβシートとして配置される5つ又は6つのβ鎖からなる特徴的なβ-バレルフォールドを有する。古典的SH3ドメインは通常、他のタンパク質と相互作用し、それらのそれぞれの結合パートナー中のプロリンリッチペプチドへの結合によるものを含む、特定のタンパク質複合体の集合を媒介するタンパク質中に見られる。タンパク質の多くのSH3結合エピトープは、プロリン含有配列モチーフを有する。SH3ドメイン及び配列は、Whisstock, J.C. and Lesk, A.M. (1999) TIBS 24:132-133及びPonting, C.P. et al (1999) J Mol Biol 289:729-745を含む従来技術に記載及び概説されている。 According to the present invention, the relevant lysin polypeptides used in the present invention may in particular be lysin polypeptides with SH3-type binding domains. The Src homology 3 (SH3) enzymatic domain has a characteristic β-barrel fold consisting of five or six β-strands arranged as two tightly packed anti-parallel β-sheets. Classical SH3 domains are commonly found in proteins that interact with other proteins and mediate the assembly of specific protein complexes, including by binding to proline-rich peptides in their respective binding partners. Many SH3-binding epitopes of proteins have proline-containing sequence motifs. SH3 domains and sequences are described and reviewed in the prior art, including Whisstock, J.C. and Lesk, A.M. (1999) TIBS 24:132-133 and Ponting, C.P. et al (1999) J Mol Biol 289:729-745.

その一態様では、SH3型結合ドメインを有する溶解素ポリペプチドは、PlySs2(CF-301)溶解素、Sal溶解素、LysK溶解素、リゾスタフィン、phill溶解素、LysH5溶解素、MV-L溶解素、LysGH15溶解素及びALE-1溶解素から選択される。一態様では、溶解素ポリペプチドはPlySs2である。 In one aspect thereof, the lysin polypeptide having an SH3-type binding domain is selected from PlySs2 (CF-301) lysin, Sal lysin, LysK lysin, lysostaphin, phil lysin, LysH5 lysin, MV-L lysin, LysGH15 lysin and ALE-1 lysin. In one aspect, the lysin polypeptide is PlySs2.

「PlySs溶解素(複数の場合もある)」、「PlySs2溶解素」、「PlySs2」、「PlySs2(CF-301)」、「PlySs2/CF-301」、「CF-301」、「CF301」という用語及び具体的に挙げられない任意の変形語は、本明細書で区別なく使用される場合があり、本願及び特許請求の範囲全体を通して使用される場合、単一又は複数のタンパク質を含むタンパク性物質を指し、本明細書に記載され、下記に提示されるアミノ酸配列データ、並びに本明細書及び特許請求の範囲において説明される活性のプロファイルを有するタンパク質にまで及ぶ。したがって、実質的に同等の又は変化した活性を示すタンパク質が同様に企図される。これらの修飾は、例えば部位特異的突然変異誘発によって得られる修飾等の意図的なものであってもよく、又は複合体若しくはその指定のサブユニットの産生者である宿主における突然変異によって得られる修飾等の偶発的なものであってもよい。また、「PlySs溶解素(複数の場合もある)」、「PlySs2溶解素」、「PlySs2」、「PlySs2(CF-301)」、「PlySs2/CF-301」、「CF-301」、「CF301」という用語は、本明細書に具体的に列挙されるタンパク質、並びに全ての実質的に相同な類縁体、フラグメント又は切断体(truncations)、及び対立遺伝子変異を範囲内に含むことを意図したものであ
る。PlySs2溶解素は、特許文献18及び特許文献19に記載されている。Gilmer et alもPlySs2溶解素を記載している(非特許文献4)。PlySs2(CF-301)アミノ酸配列を下記に提示する(配列番号3)。PlySs2(CF-301)ポリペプチド溶解素のN末端CHAPドメイン(システイン-ヒスチジンアミドヒドロラーゼ/ペプチダーゼ)(LNNV...から始まり、...HYITで終わる)及びC末端SH3型結合ドメイン(RSYR...から始まり、...YVATで終わる)には下記で下線を引いている。

Figure 2023103347000004
Figure 2023103347000005
The terms "PlySs lysin(s)", "PlySs2 lysin", "PlySs2", "PlySs2(CF-301)", "PlySs2/CF-301", "CF-301", "CF301" and any variations not specifically mentioned may be used interchangeably herein and are used throughout this application and claims. When used, it refers to a proteinaceous substance comprising a protein or proteins, and extends to proteins having the amino acid sequence data described herein and presented below, as well as proteins having the profile of activity described herein and in the claims. Thus, proteins that exhibit substantially similar or altered activity are also contemplated. These modifications may be intentional, such as those obtained by site-directed mutagenesis, or may be accidental, such as those obtained by mutation in the host that is the producer of the complex or its specified subunits. The terms "PlySs lysin(s)", "PlySs2 lysin", "PlySs2", "PlySs2(CF-301)", "PlySs2/CF-301", "CF-301", "CF301" also refer to the proteins specifically recited herein, as well as all substantially homologous analogs, fragments or truncations. s), and is intended to include allelic variations within its scope. PlySs2 lysins are described in US Pat. Gilmer et al also described a PlySs2 lysin (Non-Patent Document 4). The PlySs2 (CF-301) amino acid sequence is provided below (SEQ ID NO:3). The N-terminal CHAP domain (cysteine-histidine amidohydrolase/peptidase) of the PlySs2 (CF-301) polypeptide lysin (starting with LNNV... ending with HYIT) and the C-terminal SH3-type binding domain (starting with RSYR... ending with YVAT) are underlined below.
Figure 2023103347000004
Figure 2023103347000005

「ClyS」、「ClyS溶解素」という用語は、黄色ブドウ球菌を含むブドウ球菌属細菌に対する活性を有するキメラ溶解素ClySを指し、特許文献15に詳述され、Daniel et al(Daniel, A et al (2010) Antimicrobial Agents and Chemother 54(4):1603-1612)にも記載されている。ClySは、SH3型結合ドメインを有しない。ClySの
例示的なアミノ酸配列を下記に提示する(配列番号4)。

Figure 2023103347000006
The terms "ClyS", "ClyS lysin" refer to the chimeric lysin ClyS that has activity against Staphylococcus aureus, including Staphylococcus aureus, and is described in detail in US Pat. ClyS does not have an SH3-type binding domain. An exemplary amino acid sequence for ClyS is provided below (SEQ ID NO:4).
Figure 2023103347000006

代替的にはSal1として表されるSal溶解素は、米国特許第8,232,370号、同第8,377,431号及び同第8,377,866号を含む幾つかのYoon et alの参照文献に記載されている。例示的なSal1配列を下記に提示する(配列番号5)。

Figure 2023103347000007
Sal lysin, alternatively designated Sal1, is described in several Yoon et al references, including US Pat. Nos. 8,232,370, 8,377,431 and 8,377,866. An exemplary Sal1 sequence is provided below (SEQ ID NO:5).
Figure 2023103347000007

LysK溶解素は抗ブドウ球菌溶解素であり、アミダーゼ、CHAPドメイン及びSH3型結合ドメインを含む。LysKは、O'Flaherty S et al (2005) J Bacteriol 187(20):7161-7164に記載されている。融合タンパク質、特にLysK及びリゾスタフィンの融
合がDonovan et alの米国特許第8,568,714号に記載されている。Ply187
エンドペプチダーゼドメイン及びLysK SH3細胞壁結合ドメインを有するキメラ/キメラ溶解素が米国特許出願第13/432,758号及び国際公開第2013/149010号に記載されている。LysK配列を下記に提示する(配列番号6)。

Figure 2023103347000008
LysK lysin is an antistaphylococcal lysin and contains an amidase, a CHAP domain and an SH3-type binding domain. LysK is described in O'Flaherty S et al (2005) J Bacteriol 187(20):7161-7164. Fusion proteins, particularly fusions of LysK and lysostaphin, are described by Donovan et al in US Pat. No. 8,568,714. Ply187
Chimeric/chimeric lysins with an endopeptidase domain and a LysK SH3 cell wall binding domain are described in US Patent Application No. 13/432,758 and WO2013/149010. The LysK sequence is presented below (SEQ ID NO:6).
Figure 2023103347000008

Sal-1及びLysKの配列が非常によく似ており、上記の各配列中で下線を引いたアミノ酸26、114及び485でのみ異なることが注目に値する。 It is worth noting that the sequences of Sal-1 and LysK are very similar, differing only at amino acids 26, 114 and 485, which are underlined in each sequence above.

リゾスタフィン及び組換えリゾスタフィンは、Sloan GL et al (1982) Int J Sys Bacteriol 32:170-174及びOldham ER and Daley MJ (1991) J Dairy Science 74:1127-1131を含む様々な参照文献に記載されている。スタフィロコッカス・シミュランスに由来するクローン化リゾスタフィン配列がRecsei PA et al (1987) PNAS USA 84:1127-1131に記載されており、米国特許第4,931,390号に提示される。成熟リゾスタフィンは、246個のアミノ酸残基からなる。プレタンパク質は、前駆体タンパク質中に典型的なシグナルペプチド(約30aa~38aa)、14個の反復配列を含む親水性かつ高秩序のタンパク質ドメイン(296aa)及び疎水性の成熟リゾスタフィンという3つの異なる領域を含む。リゾスタフィンの例示的な配列を下記に提示する(配列番号7)。成熟配列を太字とする。

Figure 2023103347000009
Lysostaphin and recombinant lysostaphin are described in various references including Sloan GL et al (1982) Int J Sys Bacteriol 32:170-174 and Oldham ER and Daley MJ (1991) J Dairy Science 74:1127-1131. A cloned lysostaphin sequence from Staphylococcus simulans is described in Recsei PA et al (1987) PNAS USA 84:1127-1131 and presented in US Pat. No. 4,931,390. Mature lysostaphin consists of 246 amino acid residues. The preprotein contains three distinct regions, a signal peptide (about 30 aa to 38 aa) typical of precursor proteins, a hydrophilic and highly ordered protein domain (296 aa) containing 14 repeats and a hydrophobic mature lysostaphin. An exemplary sequence for lysostaphin is provided below (SEQ ID NO:7). The mature sequence is in bold.
Figure 2023103347000009

ALE-1溶解素は、リゾスタフィンのホモログであり、Liu JZ et al (2006) J Biol
Chem 281:549-558に記載されている。
ALE-1 lysin is a lysostaphin homolog, Liu JZ et al (2006) J Biol
Chem 281:549-558.

Phillバクテリオファージ溶解素は、2つのヒドロラーゼドメインであるエンドペプチダーゼ及びアミダーゼ、並びにSH3B型結合ドメインを含み、Donovan DM et al (2006) FEMS Microbiol Lett 265(1):133-139を含む当該技術分野で既知であり、記載されている。LysH5溶解素は、同様に3つのドメイン、2つのヒドロラーゼドメインであるエンドペプチダーゼ及びアミダーゼ、並びにSH3B型結合ドメインで構成され、例えばObeso JM et al (2008) Int J Food Microbiol 128(2):212-228に記載されており、既
知である。ファージ溶解素MV-Lは、Rashel M et al (2007) J Infect Dis 196(8):1237-1247に記載されている。MV-L溶解素は、結合ドメインの一種である単一の細胞壁
標的(CWT)ドメインに連結した2つの触媒ドメイン(エンドペプチダーゼ及びアミダーゼドメイン)で構成される。他に指示のない限り、本明細書における「結合ドメイン」への言及は、CWTドメインを含む。MV-L CWTドメインは、ブドウ球菌溶解(staphylolytic)酵素リゾスタフィンと同様、SH3b様ドメインに対する相同性を示す。
SH3b様ドメインは、ブドウ球菌細胞壁中のペプチド架橋(ペンタグ溶解素)に結合する。
Phil bacteriophage lysins contain two hydrolase domains, endopeptidase and amidase, and an SH3B-type binding domain, and are known and described in the art, including Donovan DM et al (2006) FEMS Microbiol Lett 265(1):133-139. LysH5 lysin is also known, composed of three domains, two hydrolase domains, endopeptidase and amidase, and an SH3B-type binding domain, described for example in Obeso JM et al (2008) Int J Food Microbiol 128(2):212-228. Phage lysin MV-L is described in Rashel M et al (2007) J Infect Dis 196(8):1237-1247. MV-L lysins are composed of two catalytic domains (endopeptidase and amidase domains) linked to a single cell wall targeting (CWT) domain, a type of binding domain. Unless otherwise indicated, references herein to "binding domain" include the CWT domain. The MV-L CWT domain shows homology to the SH3b-like domain as well as the staphylolytic enzyme lysostaphin.
The SH3b-like domain binds to peptide bridges (pentalysin) in the staphylococcal cell wall.

ポリペプチド及び溶菌酵素
「溶菌酵素」は、好適な条件下で、関連する期間にわたって1つ以上の細菌を死滅させる任意の細菌細胞壁溶菌酵素を含む。溶菌酵素の例としては、限定されるものではないが、様々なアミダーゼ細胞壁溶菌酵素が挙げられる。
Polypeptides and Lytic Enzymes "Lytic enzyme" includes any bacterial cell wall lytic enzyme that, under suitable conditions, kills one or more bacteria over a relevant period of time. Examples of lytic enzymes include, but are not limited to, various amidase cell wall lytic enzymes.

「豚レンサ球菌溶菌酵素」は、好適な条件下で、関連する期間にわたって少なくとも1つ以上の豚レンサ球菌細菌を死滅させることが可能な溶菌酵素を含む。 A "sugar lytic enzyme" includes a lytic enzyme capable of killing at least one or more Streptococcus suis bacteria under suitable conditions and over a relevant period of time.

「バクテリオファージ溶菌酵素」は、バクテリオファージから抽出若しくは単離された溶菌酵素、又は溶菌酵素機能性を維持する同様のタンパク質構造を有する合成溶菌酵素を指す。 "Bacteriophage lytic enzyme" refers to a lytic enzyme extracted or isolated from a bacteriophage or a synthetic lytic enzyme having a similar protein structure that maintains lytic enzyme functionality.

溶菌酵素は、細菌細胞のペプチドグリカン中に存在する結合を特異的に切断し、細菌細胞壁を破壊することが可能である。細菌細胞壁のペプチドグリカンが殆どの細菌において高度に保存され、僅か数個の結合の切断により細菌細胞壁が破壊され得ることも現在仮定されている。バクテリオファージ溶菌酵素は、アミダーゼであり得るが、他のタイプの酵素も可能である。これらの結合を切断する溶菌酵素の例は、ムラミダーゼ、グルコサミニダーゼ、エンドペプチダーゼ又はN-アセチル-ムラモイル-L-アラニンアミダーゼ等の様々なアミダーゼである。Fischetti et al (1974)は、C1レンサ球菌ファージ溶解素酵素がアミダーゼであると報告している。Garcia et al (1987, 1990)は、Cp-1ファ
ージに由来する肺炎レンサ球菌からのCpl溶解素がリゾチームであると報告している。Caldentey and Bamford (1992)は、phi 6シュードモナス属ファージに由来する溶菌酵素がエンドペプチダーゼであり、メソ-ジアミノピメリン酸及びD-アラニンによって形成されるペプチド架橋を分離させると報告している。大腸菌(E. coli)T1及びT6
ファージ溶菌酵素は、リステリア属ファージに由来する溶菌酵素(ply)のようにアミダーゼである(Loessner et al, 1996)。細菌細胞壁を切断することが可能な他の溶菌酵素も当該技術分野で既知である。
Lytic enzymes are capable of specifically cleaving the bonds present in the peptidoglycan of bacterial cells and destroying the bacterial cell wall. It is also currently hypothesized that bacterial cell wall peptidoglycan is highly conserved in most bacteria and that cleavage of only a few bonds can disrupt the bacterial cell wall. The bacteriophage lytic enzyme can be an amidase, but other types of enzymes are possible. Examples of lytic enzymes that cleave these bonds are various amidases such as muramidase, glucosaminidase, endopeptidase or N-acetyl-muramoyl-L-alanine amidase. Fischetti et al (1974) reported that the C1 streptococcal phage lysin enzyme is an amidase. Garcia et al (1987, 1990) reported that the Cpl lysin from Streptococcus pneumoniae derived from the Cp-1 phage is lysozyme. Caldentey and Bamford (1992) report that the lytic enzyme from the phi 6 Pseudomonas phage is an endopeptidase that separates peptide bridges formed by meso-diaminopimelic acid and D-alanine. E. coli T1 and T6
Phage lytic enzymes are amidases, like the lytic enzyme (ply) from Listeria phage (Loessner et al, 1996). Other lytic enzymes capable of cleaving bacterial cell walls are also known in the art.

「バクテリオファージによって遺伝的にコードされる溶菌酵素」は、例えば宿主細菌に対して少なくとも幾らかの細胞壁溶解活性を有することにより宿主細菌を死滅させることが可能なポリペプチドを含む。このポリペプチドは、天然配列溶菌酵素及びその変異体を包含する配列を有し得る。このポリペプチドは、バクテリオファージ(「ファージ」)等の様々な供給源から単離するか、又は例えばGarcia et alによって記載され、また本明細書に提示されるように組換え若しくは合成方法によって調製することができる。このポリペプチドは、カルボキシル末端側にコリン結合部分を含み得て、アミノ末端側の細胞壁ペプチドグリカンを切断することが可能な酵素活性(ペプチドグリカン中のアミド結合に作用するアミダーゼ活性等)を特徴とし得る。PlyGBS溶解素等の複数の酵素活性、例えば2つの酵素ドメインを含む溶菌酵素が記載されている。概して、溶菌酵素は、分子量が25000ダルトン~35000ダルトンであり、単一のポリペプチド鎖を含み得るが、これは酵素鎖に応じて変化する場合がある。分子量は、変性ドデシル硫酸ナトリウムゲル電気泳動でのアッセイ及び分子量マーカーとの比較によって最も好都合に決定することができる。 A "lytic enzyme genetically encoded by a bacteriophage" includes a polypeptide capable of killing a host bacterium, eg, by having at least some cell wall lytic activity against the host bacterium. The polypeptide can have a sequence that encompasses the native sequence lytic enzyme and variants thereof. The polypeptides can be isolated from a variety of sources, such as bacteriophage (“phage”), or can be prepared by recombinant or synthetic methods, such as those described by Garcia et al and presented herein. The polypeptide may contain a choline binding moiety at the carboxyl terminus and may be characterized by an enzymatic activity capable of cleaving cell wall peptidoglycan at the amino terminus (such as an amidase activity acting on an amide bond in peptidoglycan). A lytic enzyme containing multiple enzymatic activities, such as the PlyGBS lysin, for example two enzymatic domains, has been described. Generally, lytic enzymes have a molecular weight between 25,000 and 35,000 Daltons and may contain a single polypeptide chain, although this may vary depending on the enzyme chain. Molecular weight can be most conveniently determined by assay on denaturing sodium dodecyl sulfate gel electrophoresis and comparison with molecular weight markers.

「天然配列ファージ関連溶菌酵素」は、細菌に由来する酵素と同じアミノ酸配列を有するポリペプチドを含む。かかる天然配列酵素は単離するか、又は組換え若しくは合成手段によって作製することができる。 A "native sequence phage-associated lytic enzyme" includes a polypeptide having the same amino acid sequence as an enzyme derived from bacteria. Such native sequence enzymes can be isolated or produced by recombinant or synthetic means.

「天然配列酵素」という用語は、酵素の自然発生形態(例えば、代替的にはスプライス又は改変形態)及び自然発生変異体を包含する。本発明の一実施形態では、天然配列酵素
は、レンサ球菌属に特異的な又はレンサ球菌属を死滅させることが可能なバクテリオファージに由来する遺伝子によって遺伝的にコードされる成熟又は完全長ポリペプチドである。当然ながら、Lopez et al., Microbial Drug Resistance 3: 199-211 (1997)、Garcia et al., Gene 86: 81-88 (1990)、Garcia et al., Proc. Natl. Acad. Sci. USA 85: 914-918 (1988)、Garcia et al., Proc. Natl. Acad. Sci. USA 85: 914-918 (1988)、Garcia et al., Streptococcal Genetics (J. J. Ferretti and Curtis eds., 1987)、Lopez et al., FEMS Microbiol. Lett. 100: 439-448 (1992)、Romero et al., J. Bacteriol. 172: 5064-5070 (1990)、Ronda et al., Eur. J. Biochem. 164: 621-624 (1987)及びSanchez et al., Gene 61: 13-19 (1987)等の文献において認められているように、多数の変
異体が可能であり、既知である。これらの参照文献の各々の内容、特に配列相同性に関する記述を含む、配列表及び配列を比較する付随の文章は、その全体が引用することにより具体的に本明細書の一部をなす。
The term "native sequence enzyme" encompasses naturally occurring forms (eg, alternatively spliced or modified forms) and naturally occurring variants of the enzyme. In one embodiment of the invention, the native sequence enzyme is a mature or full-length polypeptide genetically encoded by a gene derived from a bacteriophage that is specific for or capable of killing streptococci. Of course Lopez et al., Microbial Drug Resistance 3: 199-211 (1997); Garcia et al., Gene 86: 81-88 (1990); Garcia et al., Proc. Natl. Acad. : 914-918 (1988), Garcia et al., Streptococcal Genetics (JJ Ferretti and Curtis eds., 1987), Lopez et al., FEMS Microbiol. Lett. 100: 439-448 (1992), Romero et al., J. Bacteriol. Many variants are possible and known, as recognized in the literature such as Ronda et al., Eur. J. Biochem. 164: 621-624 (1987) and Sanchez et al., Gene 61: 13-19 (1987). The content of each of these references, particularly the sequence listing and accompanying text comparing sequences, including statements regarding sequence homology, is specifically incorporated herein by reference in its entirety.

「変異体配列溶菌酵素」は、自然発生溶菌酵素とは異なるが、機能活性を保持するポリペプチド配列を特徴とする溶菌酵素を含む。溶菌酵素は、幾つかの実施形態では、本明細書に提示又は言及される本明細書の溶菌酵素配列(複数の場合もある)と特定のアミノ酸配列同一性を有するレンサ球菌属等の細菌に特異的なバクテリオファージによって遺伝的にコードされ得る。例えば、幾つかの実施形態では、機能的に活性な溶菌酵素は、例えば細菌の細胞壁を破壊することによってレンサ球菌属細菌及び本明細書に提示される他の感受性細菌を死滅させることができる。活性な溶菌酵素は、本明細書に提示又は言及される本明細書の溶菌酵素配列(複数の場合もある)と60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、95%、97%、98%、99%又は99.5%のアミノ酸配列同一性を有し得る。かかるファージ関連溶菌酵素変異体は例えば、1つ以上のアミノ酸残基が、本明細書に提示又は言及される本明細書の溶菌酵素配列(複数の場合もある)の配列のN末端又はC末端で付加されるか、又は欠失した溶菌酵素ポリペプチドを含む。特定の態様では、ファージ関連溶菌酵素は、天然ファージ関連溶菌酵素配列と少なくとも約80%又は85%のアミノ酸配列同一性、特に少なくとも約90%(例えば90%)のアミノ酸配列同一性を有する。最も具体的には、ファージ関連溶菌酵素変異体は、本明細書に提示又は言及される本明細書の天然ファージ関連溶菌酵素配列(複数の場合もある)と少なくとも約95%(例えば95%)のアミノ酸配列同一性を有する。 A "variant sequence lytic enzyme" includes a lytic enzyme characterized by a polypeptide sequence that differs from a naturally occurring lytic enzyme, but retains functional activity. A lytic enzyme may, in some embodiments, be genetically encoded by a bacteriophage specific to a bacterium, such as Streptococcus, which has specific amino acid sequence identity with the lytic enzyme sequence(s) herein presented or referred to herein. For example, in some embodiments, functionally active lytic enzymes can kill streptococci and other susceptible bacteria presented herein, for example, by disrupting the bacterial cell wall. An active lytic enzyme may have 60%, 65%, 70%, 75%, 80%, 85%, 90%, 95%, 97%, 98%, 99% or 99.5% amino acid sequence identity with the lytic enzyme sequence(s) herein presented or referred to herein. Such phage-associated lytic enzyme variants include, for example, lytic enzyme polypeptides in which one or more amino acid residues have been added or deleted at the N-terminus or C-terminus of the lytic enzyme sequence(s) herein presented or referred to herein. In certain aspects, the phage-associated lytic enzyme has at least about 80% or 85% amino acid sequence identity, particularly at least about 90% (eg, 90%) amino acid sequence identity with a native phage-associated lytic enzyme sequence. Most specifically, the phage-associated lytic enzyme variant has at least about 95% (e.g., 95%) amino acid sequence identity with the native phage-associated lytic enzyme sequence(s) herein presented or referred to herein.

特定されるファージ関連溶菌酵素配列に関する「パーセントアミノ酸配列同一性」は、任意の保存的置換を配列同一性の一部とみなさずに、同じリーディングフレーム内の配列をアラインメントし、最大のパーセント配列同一性を達成するように必要に応じてギャップを導入した後にファージ関連溶菌酵素配列中のアミノ酸残基と同一の候補配列中のアミノ酸残基のパーセンテージとして本明細書で規定される。 "Percent amino acid sequence identity" for a specified phage-associated lytic enzyme sequence is defined herein as the percentage of amino acid residues in a candidate sequence that are identical to amino acid residues in the phage-associated lytic enzyme sequence after aligning the sequences in the same reading frame and introducing gaps as necessary to achieve maximum percent sequence identity, without considering any conservative substitutions as part of the sequence identity.

本明細書で特定されるファージ関連溶菌酵素配列に関する「パーセント核酸配列同一性」は、配列をアラインメントし、最大のパーセント配列同一性を達成するように必要に応じてギャップを導入した後にファージ関連溶菌酵素配列中のヌクレオチドと同一の候補配列中のヌクレオチドのパーセンテージとして規定される。 "Percent nucleic acid sequence identity" with respect to the phage-associated lytic enzyme sequences identified herein is defined as the percentage of nucleotides in a candidate sequence that are identical to nucleotides in the phage-associated lytic enzyme sequence after aligning the sequences and introducing gaps as necessary to achieve maximum percent sequence identity.

2つのヌクレオチド又はアミノ酸配列のパーセント同一性を決定するために、配列を、最適な比較を目的としてアラインメントする(例えば、ギャップを第1のヌクレオチド配列の配列中に導入してもよい)。次いで、対応するヌクレオチド又はアミノ酸位置のヌクレオチド又はアミノ酸を比較する。第1の配列中の位置が第2の配列中の対応する位置と同じヌクレオチド又はアミノ酸によって占められる場合、分子はその位置で同一である。2つの配列間のパーセント同一性は、配列間で共通する同一の位置の数の関数である(すなわち、%同一性=同一の位置の数/位置の総数×100)。 To determine the percent identity of two nucleotide or amino acid sequences, the sequences are aligned for optimal comparison (eg, gaps may be introduced into the sequence of the first nucleotide sequence). The nucleotides or amino acids at corresponding nucleotide or amino acid positions are then compared. When a position in the first sequence is occupied by the same nucleotide or amino acid as the corresponding position in the second sequence, then the molecules are identical at that position. The percent identity between the two sequences is a function of the number of identical positions shared between the sequences (ie, % identity = number of identical positions/total number of positions x 100).

2つの配列間のパーセント同一性の決定は、数学的アルゴリズムを用いて達成することができる。2つの配列の比較に用いられる数学的アルゴリズムの好ましい非限定的な例は、Karlin et al., Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 90:5873-5877 (1993)のアルゴリズムである。かかるアルゴリズムは、本発明のヌクレオチド配列に対して所望の同一性を有する配列を特定するために用いることができるNBLASTプログラムに組み込まれる。比較目的でギャップアラインメント(gapped alignments)を得るために、Altschul et al., Nucleic Acids Res, 25:3389-3402 (1997)に記載されるようにGapped BLASTを用いることができる。BLAST及びGapped BLASTプログラムを用いる場合、それぞれのプログラム(例えば、NBLAST)のデフォルトのパラメーターを用いることができる。米国国立バイオテクノロジー情報センター、米国国立医学図書館、米国国立衛生研究所によって提供されるプログラムを参照されたい。一実施形態では、配列比較のためのパラメーターは、W=12に設定することができる。パラメーターを変更することもできる(例えば、W=5又はW=20)。値「W」により、同一領域を有するとして2つの配列を特定するプログラムについて同一でなければならない連続ヌクレオチドの数が決定される。 The determination of percent identity between two sequences can be accomplished using a mathematical algorithm. A preferred, non-limiting example of a mathematical algorithm used to compare two sequences is that of Karlin et al., Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 90:5873-5877 (1993). Such algorithms are incorporated into the NBLAST program which can be used to identify sequences having the desired identity to the nucleotide sequences of the invention. To obtain gapped alignments for comparison purposes, Gapped BLAST can be used as described in Altschul et al., Nucleic Acids Res, 25:3389-3402 (1997). When utilizing BLAST and Gapped BLAST programs, the default parameters of the respective programs (eg, NBLAST) can be used. See programs offered by the National Center for Biotechnology Information, the National Library of Medicine, and the National Institutes of Health. In one embodiment, the parameters for sequence comparison can be set at W=12. Parameters can also be changed (eg W=5 or W=20). The value "W" determines the number of contiguous nucleotides that must be identical for the program to identify two sequences as having identical regions.

「ポリペプチド」は、線状に接合した複数のアミノ酸で構成されるポリマー分子を含む。ポリペプチドは、幾つかの実施形態では、自然発生のポリヌクレオチド配列によってコードされる分子に対応し得る。ポリペプチドは、自然発生アミノ酸が同様の特性を有するアミノ酸に置き換えられる保存的置換を含んでいてもよいが、かかる保存的置換はポリペプチドの機能を変化させない(例えば、Lewin "Genes V" Oxford University Press Chapter 1, pp. 9-13 1994を参照されたい)。 A "polypeptide" includes a polymer molecule composed of linearly joined amino acids. A polypeptide, in some embodiments, can correspond to a molecule encoded by a naturally occurring polynucleotide sequence. Polypeptides may contain conservative substitutions in which naturally occurring amino acids are replaced with amino acids having similar properties, but such conservative substitutions do not alter the function of the polypeptide (see, e.g., Lewin "Genes V" Oxford University Press Chapter 1, pp. 9-13 1994).

「改変溶菌酵素」という用語は、シャッフル(shuffled)及び/又はキメラ溶菌酵素を含む。 The term "modified lytic enzyme" includes shuffled and/or chimeric lytic enzymes.

特定のファージが感染した細菌に特異的なファージ溶菌酵素は、問題の細菌の細胞壁を効果的かつ効率的に分解することが見出されている。溶菌酵素は、タンパク質分解酵素活性を欠き、したがって細菌細胞壁の消化中に存在する場合に哺乳動物のタンパク質及び組織に対して非破壊的であると考えられている。"Rapid Killing of Streptococcus pneumoniae with a Bacteriophage Cell Wall Hydrolase," Science, 294: 2170-2172 (Dec. 7,
2001)(非特許文献3)及びサイエンス誌にオンラインで公表された補足資料(その全体が引用することにより本明細書の一部をなす)によって示されるように、Pal等の精製肺炎球菌バクテリオファージ溶菌酵素は、様々な肺炎球菌属を死滅させることが可能である。Loeffler et al.は、これらの実験により、接触後数秒以内に溶菌酵素Palが、最
もよく単離される血清群及びペニシリン耐性株を含む15個の肺炎レンサ球菌の臨床株をin vitroで死滅させることが可能であることを示した。Palによるマウスの処理は、血清型14の鼻腔保菌を用量依存的に解消するか又は顕著に低減することも可能であった。さらに、Palの作用が、他のファージ溶菌酵素と同様であるが、抗生物質とは異なり、標的病原体に幾らか特異的であることが見出されたことから、正常細菌叢が本質的に無傷のままである可能性がある(M. J. Loessner, G. Wendlinger, S. Scherer, Mol
Microbiol 16, 1231-41. (1995)、引用することにより本明細書の一部をなす)。対照的に、本発明の或る特定の溶解素ポリペプチドは、著しく広く、臨床的に顕著な細菌死滅プロファイルを有する。例えば、単離豚レンサ球菌溶解素PlySs2は、豚レンサ球菌、更にはB群レンサ球菌(GBS)を含む様々な他のレンサ球菌属株、黄色ブドウ球菌を含むブドウ球菌属株、エンテロコッカス属及びリステリア属の死滅に効果的である。本発明の溶解素は、ブドウ球菌属及び/又はレンサ球菌属株又は細菌にわたって幅広い細菌細胞の死滅を示すことができる。
Phage lytic enzymes specific for bacteria infected with particular phages have been found to effectively and efficiently degrade the cell walls of the bacteria in question. Lytic enzymes lack protease activity and are therefore believed to be non-destructive to mammalian proteins and tissues when present during digestion of bacterial cell walls. "Rapid Killing of Streptococcus pneumoniae with a Bacteriophage Cell Wall Hydrolase," Science, 294: 2170-2172 (Dec. 7,
2001) (Non-Patent Document 3) and supplementary material published online in the journal Science (incorporated herein by reference in its entirety), purified pneumococcal bacteriophage lytic enzymes such as Pal are capable of killing a variety of pneumococcal species. Loeffler et al. showed in these experiments that the lytic enzyme Pal was able to kill 15 clinical strains of Streptococcus pneumoniae in vitro within seconds of contact, including the most commonly isolated serogroups and penicillin-resistant strains. Treatment of mice with Pal was also able to dose-dependently eliminate or significantly reduce serotype 14 nasal carriage. Furthermore, the action of Pal was found to be similar to other phage lytic enzymes but somewhat specific to the target pathogen, unlike antibiotics, which may leave the normal flora essentially intact (MJ Loessner, G. Wendlinger, S. Scherer, Mol.
Microbiol 16, 1231-41. (1995), incorporated herein by reference). In contrast, certain lysin polypeptides of the present invention have remarkably broad and clinically significant bacterial killing profiles. For example, the isolated Streptococcus suis lysin PlySs2 is effective in killing Streptococcus suis, as well as various other streptococcal strains including Group B Streptococcus (GBS), Staphylococcus strains including Staphylococcus aureus, Enterococcus spp. and Listeria spp. The lysins of the present invention can exhibit broad bacterial cell killing across Staphylococcus and/or Streptococcus strains or bacteria.

溶菌酵素(複数の場合もある)又はポリペプチド(複数の場合もある)は切断型、キメ
ラ、シャッフル又は「天然」であってもよく、組合せであってもよい。関連の特許文献1は、その全体が引用することにより本明細書の一部をなす。「改変」溶菌酵素は、多数の方法で作製することができる。一実施形態では、改変溶菌酵素の遺伝子を転移又は可動ベクター、好ましくはプラスミドに入れ、プラスミドを発現ベクター又は発現系にクローニングする。本発明の溶解素ポリペプチド又は酵素を作製するための発現ベクターは大腸菌、バシラス属又は多数の他の好適な細菌に好適であり得る。ベクター系は、無細胞発現系であってもよい。遺伝子又は遺伝子群を発現するこれらの方法は全て当該技術分野で既知である。
The lytic enzyme(s) or polypeptide(s) may be truncated, chimeric, shuffled or "native" and may be combinations. The related US Pat. No. 6,200,000 is hereby incorporated by reference in its entirety. "Modified" lytic enzymes can be made in a number of ways. In one embodiment, the modified lytic enzyme gene is placed in a transferable or mobilizable vector, preferably a plasmid, and the plasmid is cloned into an expression vector or expression system. Expression vectors for producing the lysin polypeptides or enzymes of the invention may be suitable for E. coli, Bacillus or many other suitable bacteria. The vector system may be a cell-free expression system. All of these methods of expressing a gene or genes are known in the art.

「キメラタンパク質」又は「融合タンパク質」は、異種ポリペプチドに操作可能に連結した本発明のポリペプチドの全て又は(好ましくは生物活性)部分を含む。関連の生物活性部分は、触媒ドメインであってもよい。関連の生物活性部分は、結合ドメインであってもよい。キメラタンパク質又はペプチドは、例えば2つ以上の活性部位を有する2つ以上のタンパク質を組み合わせることによって作製される。キメラタンパク質及びペプチドは、独立して同じ又は異なる分子に作用し得るため、2つ以上の異なる細菌感染を同時に治療する可能性を有する。このため、キメラタンパク質では、SH3型結合ドメイン等の単一の結合ドメインと2つ以上の触媒ドメインとを組み合わせてもよい。キメラタンパク質及びペプチドは、例えば2つ(又はそれ以上)の触媒ドメイン又は2つ(又はそれ以上)の触媒活性により2つ以上の位置で細胞壁を切断し、潜在的に単一の溶解素分子又はキメラペプチドからより急速又は効果的な(又は相乗的な)死滅をもたらすことによって、細菌感染の治療にも使用することができる。 A "chimeric protein" or "fusion protein" comprises all or a (preferably biologically active) portion of a polypeptide of the invention operably linked to a heterologous polypeptide. A relevant biologically active portion may be a catalytic domain. A relevant biologically active portion may be a binding domain. Chimeric proteins or peptides are made, for example, by combining two or more proteins with two or more active sites. Chimeric proteins and peptides can act independently on the same or different molecules and thus have the potential to treat two or more different bacterial infections simultaneously. Thus, chimeric proteins may combine a single binding domain, such as an SH3-type binding domain, with two or more catalytic domains. Chimeric proteins and peptides can also be used to treat bacterial infections, e.g., by cleaving the cell wall at two or more locations through two (or more) catalytic domains or two (or more) catalytic activities, potentially resulting in more rapid or effective (or synergistic) killing from a single lysin molecule or chimeric peptide.

DNA構築物又はペプチド構築物の「非相同」領域は、天然ではより大きな分子に関連して見られない、より大きなDNA分子内のDNA又はより大きなペプチド分子内のペプチドの識別可能なセグメントである。このため、非相同領域が哺乳動物遺伝子をコードする場合、遺伝子は通常、元の生物ゲノム内で哺乳動物ゲノムDNAに隣接しないDNAが隣接する。非相同コード配列の別の例は、コード配列自体が天然では見られない構築物(例えば、ゲノムコード配列がイントロン、又は天然遺伝子とは異なるコドンを有する合成配列を含有するcDNA)である。対立遺伝子変異又は自然発生突然変異事象は、本明細書で規定されるDNA又はペプチドの非相同領域を生じない。 A "heterologous" region of a DNA or peptide construct is a distinguishable segment of DNA within a larger DNA molecule or peptide within a larger peptide molecule that is not found in association with the larger molecule in nature. Thus, when the heterologous region encodes a mammalian gene, the gene is usually flanked by DNA that does not flank the mammalian genomic DNA in the original organism's genome. Another example of a heterologous coding sequence is a construct in which the coding sequence itself is not found in nature (eg, a cDNA in which the genomic coding sequence contains introns or synthetic sequences having different codons than the native gene). Allelic variation or spontaneous mutational events do not give rise to heterologous regions of DNA or peptides as defined herein.

「操作可能に連結した」という用語は、本開示のポリペプチド及び異種ポリペプチドがインフレームで融合していることを意味する。異種ポリペプチドは、本開示のポリペプチドのN末端又はC末端に融合することができる。キメラタンパク質は、化学合成によって酵素的に、又は組換えDNA技術によって作製される。多数のキメラ溶菌酵素が作製され、研究されている。それぞれバクテリオファージphi X174及びMS2溶菌タンパク質E及びLから構築されるキメラ溶菌遺伝子E-Lを内部欠失に供し、溶菌又は死滅特性が変化した一連の新たなE-Lクローンを作製した。この研究では、親遺伝子E、L、E-L及びE-Lの内部切断型の溶菌活性を調査し、異なる膜貫通ドメインの構造の違いに基づく異なる溶菌機構を特性決定した。細胞質空間及び細胞周辺空間についての電子顕微鏡法及びマーカー酵素の放出から、2つの異なる溶菌機構が大腸菌の内膜又は内膜及び外膜のいずれかのタンパク質の透過に応じて区別され得ることが明らかになった(FEMS Microbiol. Lett. (1998) 164(1):159-67(引用することにより本明細書の一部をなす))。有用な融合タンパク質の一例は、本開示のポリペプチドがGST配列のC末端に融合したGST融合タンパク質である。かかるキメラタンパク質は、本開示の組換えポリペプチドの精製を促進することができる。 The term "operably linked" means that a polypeptide of the present disclosure and a heterologous polypeptide are fused in-frame. Heterologous polypeptides can be fused to the N-terminus or C-terminus of a polypeptide of the disclosure. Chimeric proteins are produced enzymatically by chemical synthesis or by recombinant DNA technology. A number of chimeric lytic enzymes have been generated and studied. Chimeric lytic genes EL constructed from bacteriophage phi X174 and MS2 lytic proteins E and L, respectively, were subjected to internal deletions to generate a series of new EL clones with altered lytic or killing properties. In this study, we investigated the lytic activity of the endotruncated versions of the parental genes E, L, EL and EL and characterized different lytic mechanisms based on structural differences in the different transmembrane domains. Electron microscopy of the cytoplasmic and pericellular spaces and the release of marker enzymes revealed that two different lytic mechanisms could be distinguished depending on the permeabilization of proteins in either the inner or inner and outer membranes of E. coli (FEMS Microbiol. Lett. (1998) 164(1):159-67 (incorporated herein by reference)). One example of a useful fusion protein is a GST fusion protein in which a polypeptide of the disclosure is fused to the C-terminus of GST sequences. Such chimeric proteins can facilitate the purification of recombinant polypeptides of this disclosure.

別の実施形態では、キメラタンパク質又はペプチドは、そのN末端に非相同シグナル配列を含有する。例えば、本開示のポリペプチドの天然シグナル配列を除去し、別のタンパク質に由来するシグナル配列に置き換えることができる。例えば、バキュロウイルスエン
ベロープタンパク質のgp67分泌配列を非相同シグナル配列として使用することができる(Current Protocols in Molecular Biology, Ausubel et al., eds., John Wiley & Sons, 1992、引用することにより本明細書の一部をなす)。真核生物非相同シグナル配列
の他の例としては、メリチン及びヒト胎盤アルカリホスファターゼの分泌配列(Stratagene;La Jolla,Calif.)が挙げられる。また別の例では、有用な原核生物非相同シグナル配列としてphoA分泌シグナル(Sambrook et al.、上掲)及びプロテインA分泌シグ
ナル(Pharmacia Biotech;Piscataway,N.J.)が挙げられる。
In another embodiment, the chimeric protein or peptide contains a heterologous signal sequence at its N-terminus. For example, the native signal sequence of a polypeptide of the disclosure can be removed and replaced with a signal sequence derived from another protein. For example, the gp67 secretory sequence of the baculovirus envelope protein can be used as a heterologous signal sequence (Current Protocols in Molecular Biology, Ausubel et al., eds., John Wiley & Sons, 1992, incorporated herein by reference). Other examples of eukaryotic heterologous signal sequences include the secretory sequences of melittin and human placental alkaline phosphatase (Stratagene; La Jolla, Calif.). In yet another example, useful prokaryotic heterologous signal sequences include the phoA secretion signal (Sambrook et al., supra) and the protein A secretion signal (Pharmacia Biotech; Piscataway, NJ).

融合タンパク質では、溶解素ポリペプチドと、異なる能力を有するか、又は付加的な能力若しくは追加の特徴を溶解素ポリペプチドに与えるタンパク質又はポリペプチドとを組み合わせることができる。融合タンパク質は、本開示のポリペプチドの全て又は一部が、免疫グロブリンタンパク質ファミリーの成員に由来する配列に融合した免疫グロブリン融合タンパク質であってもよい。免疫グロブリンは抗体、例えば感受性又は標的細菌の表面タンパク質又はエピトープに対する抗体であり得る。免疫グロブリン融合タンパク質は、リガンド(可溶性又は膜結合型)と細胞の表面上のタンパク質(受容体)との間の相互作用を阻害し、それによりシグナル伝達をin vivoで抑制するために、医薬組成物に組み込み、被験体に投与することができる。免疫グロブリン融合タンパク質は、本開示のポリペプチドの同族リガンドのバイオアベイラビリティを変化させることができる。リガンド/受容体相互作用の阻害は、細胞生存を変調する(すなわち、促進又は阻害する)細菌関連疾患及び障害の両方の治療について治療上有用であり得る。さらに、本開示の免疫グロブリン融合タンパク質は、被験体において本開示のポリペプチドに対する抗体を生じ、リガンドを精製し、またスクリーニングアッセイでは、受容体とリガンドとの相互作用を阻害する分子を特定するために免疫原として使用することができる。本開示のキメラ及び融合タンパク質及びペプチドは、標準的な組換えDNA法によって作製することができる。 Fusion proteins can combine a lysin polypeptide with a protein or polypeptide that has a different ability or that confers additional abilities or additional characteristics to the lysin polypeptide. Fusion proteins may be immunoglobulin fusion proteins in which all or part of a polypeptide of the present disclosure is fused to sequences derived from a member of the immunoglobulin protein family. Immunoglobulins can be antibodies, eg, antibodies directed against surface proteins or epitopes of susceptible or target bacteria. Immunoglobulin fusion proteins can be incorporated into pharmaceutical compositions and administered to a subject to inhibit the interaction between ligands (soluble or membrane-bound) and proteins on the surface of cells (receptors), thereby inhibiting signal transduction in vivo. Immunoglobulin fusion proteins can alter the bioavailability of the cognate ligands of the polypeptides of this disclosure. Inhibition of ligand/receptor interactions may be therapeutically useful for the treatment of both bacteria-associated diseases and disorders that modulate (ie promote or inhibit) cell survival. In addition, the immunoglobulin fusion proteins of this disclosure can be used as immunogens to raise antibodies to the polypeptides of this disclosure in a subject, to purify ligands, and in screening assays to identify molecules that inhibit the interaction of receptors and ligands. Chimeric and fusion proteins and peptides of the disclosure can be made by standard recombinant DNA methods.

融合遺伝子は、自動化DNAシンセサイザーを含む従来の技法によって合成することができる。代替的には、アンカープライマーを用いて遺伝子フラグメントのPCR増幅を行うことができ、これにより2つの連続した遺伝子フラグメントの間に相補的なオーバーハングが生じ、続いてこれをアニーリングし、再増幅してキメラ遺伝子配列を生成することができる(すなわち、Ausubel et al.(上掲)を参照されたい)。さらに、融合部分(すなわち、GSTポリペプチド)を既にコードする多くの発現ベクターが市販されている。本発明のポリペプチドをコードする核酸は、融合部分が本発明のポリペプチドにインフレームで連結するように、かかる発現ベクターにクローニングすることができる。 The fusion gene can be synthesized by conventional techniques including automated DNA synthesizers. Alternatively, anchor primers can be used to PCR amplify the gene fragment, resulting in complementary overhangs between two consecutive gene fragments, which can then be annealed and re-amplified to generate chimeric gene sequences (i.e., see Ausubel et al., supra). Moreover, many expression vectors are commercially available that already encode a fusion moiety (ie, a GST polypeptide). A nucleic acid encoding a polypeptide of the invention can be cloned into such an expression vector such that the fusion moiety is linked in-frame to the polypeptide of the invention.

本明細書で使用される場合、シャッフルタンパク質若しくはペプチド、遺伝子産物、又は2つ以上の関連ファージタンパク質若しくはタンパク質ペプチドフラグメントのペプチドを無作為に切断し、より活性又は特異的なタンパク質を再構築した。シャッフルオリゴヌクレオチド、ペプチド又はペプチドフラグメント分子を、所望の機能特性を有する分子を特定するために選択又はスクリーニングする。この方法は、例えばStemmerの米国特許
第6,132,970号(ポリヌクレオチドをシャフリングする方法)、Kauffmanの米国特許第5,976,862号(コドンベースの合成による進化)及びHuseの米国特許第5,808,022号(直接コドン合成)に記載されている。これらの特許の内容は、引用することにより本明細書の一部をなす。シャフリングは、鋳型タンパク質よりも活性な、例えば最大10倍~100倍活性なタンパク質を作り出すために用いることができる。鋳型タンパク質は、様々な異なる溶解素タンパク質から選択される。シャッフルタンパク質又はペプチドは、例えば1つ以上の結合ドメイン及び1つ以上の触媒ドメインを構成する。各々の結合又は触媒ドメインは、同じ又は異なるファージ又はファージタンパク質に由来する。シャッフルドメインは、単独で、若しくは他の遺伝子若しくは遺伝子産物と組み合わせてペプチドフラグメントに翻訳可能な遺伝子若しくは遺伝子産物としてのオリゴヌ
クレオチドベースの分子であるか、又はペプチドベースの分子である。遺伝子フラグメントには、DNA、RNA、DNA-RNAハイブリッド、アンチセンスRNA、リボザイム、EST、SNIPの任意の分子、及び単独で又は他の分子と組み合わせてペプチドへの翻訳が可能又は不能なオリゴヌクレオチド分子を生じる他のオリゴヌクレオチドベースの分子が含まれる。
As used herein, shuffled proteins or peptides, gene products, or peptides of two or more related phage proteins or protein peptide fragments were randomly cleaved to reconstruct more active or specific proteins. Shuffled oligonucleotide, peptide or peptide fragment molecules are selected or screened to identify molecules with desired functional properties. This method is described, for example, in Stemmer, US Pat. No. 6,132,970 (method for shuffling polynucleotides), Kauffman, US Pat. No. 5,976,862 (evolution by codon-based synthesis) and Huse, US Pat. No. 5,808,022 (direct codon synthesis). The contents of these patents are incorporated herein by reference. Shuffling can be used to create proteins that are, for example, up to 10- to 100-fold more active than the template protein. Template proteins are selected from a variety of different lysin proteins. Shuffle proteins or peptides constitute, for example, one or more binding domains and one or more catalytic domains. Each binding or catalytic domain is derived from the same or different phage or phage protein. A shuffle domain is either an oligonucleotide-based molecule as a gene or gene product translatable into peptide fragments, either alone or in combination with other genes or gene products, or is a peptide-based molecule. Gene fragments include any molecule of DNA, RNA, DNA-RNA hybrids, antisense RNA, ribozymes, ESTs, SNIPs, and other oligonucleotide-based molecules that alone or in combination with other molecules yield an oligonucleotide molecule capable or incapable of being translated into a peptide.

本明細書に開示されるタンパク質又はペプチド及びペプチドフラグメントの改良又は改変形態は、化学合成されるか、又は組換えDNA法によって作製されるか、又はその両方のタンパク質又はペプチド及びペプチドフラグメントを含む。これらの技法としては、例えばキメラ化及びシャフリングが挙げられる。タンパク質又はペプチドが化学合成によって作製される場合、化学的前駆体又は他の化学物質を実質的に含まず、すなわち化学的前駆体、又はタンパク質の合成に関与する他の化学物質から分離されるのが好ましい。したがって、タンパク質のかかる調製物は、関心のポリペプチド以外の約30%、20%、10%、5%(乾燥重量)未満の化学的前駆体又は化合物を含む。 Improved or modified forms of the proteins or peptides and peptide fragments disclosed herein include proteins or peptides and peptide fragments either chemically synthesized or made by recombinant DNA methods, or both. These techniques include, for example, chimerization and shuffling. If the protein or peptide is produced by chemical synthesis, it is preferably substantially free of chemical precursors or other chemicals, ie separated from chemical precursors or other chemicals involved in the synthesis of the protein. Accordingly, such preparations of protein contain less than about 30%, 20%, 10%, 5% (by dry weight) of chemical precursors or compounds other than the polypeptide of interest.

ポリペプチドのシグナル配列は、関心の分泌タンパク質又は他のタンパク質の分泌及び単離を促進することにより粘膜への、また粘膜からの本開示のタンパク質及びペプチド及びペプチドフラグメントの膜間移動を促進することができる。シグナル配列は通例、概して1つ以上の切断事象における分泌時に成熟タンパク質から切断される疎水性アミノ酸のコアを特徴とする。かかるシグナルペプチドは、分泌経路を経る際の成熟タンパク質からのシグナル配列の切断を可能にするプロセシング部位を含有する。このため、本開示は、シグナル配列を有する記載のポリペプチド、並びにシグナル配列自体、及びシグナル配列の非存在下のポリペプチド(すなわち、切断産物)に関し得る。本開示のシグナル配列をコードする核酸配列は、通常は分泌されないか、又はそうでなければ単離することが困難なタンパク質等の関心のタンパク質に発現ベクター中で操作可能に連結することができる。シグナル配列は、例えば発現ベクターが形質転換される真核生物宿主からのタンパク質の分泌を誘導し、シグナル配列が続いて又は同時に切断される。次いで、タンパク質を当該技術分野で認められる方法によって細胞外培地から容易に精製することができる。代替的には、GSTドメインを有する配列等の精製を促進する配列を用いて、シグナル配列を関心のタンパク質に連結することができる。 A polypeptide signal sequence can facilitate transmembrane movement of the proteins and peptides and peptide fragments of the present disclosure to and from the mucosa by facilitating secretion and isolation of the secretory or other protein of interest. Signal sequences are generally characterized by a core of hydrophobic amino acids that are cleaved from the mature protein upon secretion in one or more cleavage events. Such signal peptides contain processing sites that allow cleavage of the signal sequence from the mature protein as it passes through the secretory pathway. Thus, the present disclosure can relate to the described polypeptides with signal sequences, as well as the signal sequences themselves, and polypeptides in the absence of signal sequences (ie, cleavage products). A nucleic acid sequence encoding a signal sequence of the disclosure can be operably linked in an expression vector to a protein of interest, such as a protein that is not normally secreted or otherwise difficult to isolate. The signal sequence directs secretion of the protein from, for example, a eukaryotic host into which the expression vector is transformed, and the signal sequence is subsequently or simultaneously cleaved. The protein can then be readily purified from the extracellular medium by art recognized methods. Alternatively, a signal sequence can be linked to the protein of interest using a sequence that facilitates purification, such as a sequence with a GST domain.

本発明は、本発明のポリペプチドの他の変異体にも関する。かかる変異体は、アゴニスト(模倣物)又はアンタゴニストのいずれかとして機能し得る改変アミノ酸配列を有していてもよい。変異体は突然変異誘発、すなわち離散的点突然変異又は切断によって生成することができる。アゴニストは、実質的に同じ又は一部の自然発生形態のタンパク質の生物活性を保持することができる。タンパク質のアンタゴニストは、例えば関心のタンパク質を含む細胞シグナル伝達カスケードの下流又は上流の成員に競合的に結合することによって、自然発生形態のタンパク質の活性の1つ以上を阻害することができる。このため、特定の生物学的効果を限られた機能の変異体による治療によって誘発することができる。自然発生形態のタンパク質の生物活性の一部を有する変異体による被験体の治療は、自然発生形態のタンパク質による治療と比べて少ない副作用を被験体において有し得る。アゴニスト(模倣物)又はアンタゴニストのいずれかとして機能する本開示のタンパク質の変異体は、アゴニスト又はアンタゴニスト活性についての本開示のタンパク質の突然変異体、すなわち切断突然変異体のコンビナトリアルライブラリーのスクリーニングによって特定することができる。一実施形態では、変異体の混合鎖(variegated)ライブラリーが、核酸レベルでのコンビナトリアル突然変異誘発によって生成され、混合鎖遺伝子ライブラリーによってコードされる。変異体の混合鎖ライブラリーは例えば、潜在的タンパク質配列の縮重セットが個々のポリペプチドとして、又は代替的には、より大きな融合タンパク質のセットとして(すなわち、ファージディスプレイのために)発現可能であるように、合成オリゴヌクレオチドの混合物を遺伝子配列中に酵素的にライゲートすることによって
作製することができる。縮重オリゴヌクレオチド配列からの本開示のポリペプチドの潜在的変異体のライブラリーの作製に用いることができる様々な方法がある。縮重オリゴヌクレオチドを合成する方法は、当該技術分野で既知である(すなわち、Narang (1983) Tetrahedron 39:3、Itakura et al. (1984) Annu. Rev. Biochem. 53:323、Itakura et al. (1984) Science 198:1056、Ike et al. (1983) Nucleic Acid Res. 11:477を参照されたい、全て引用することにより本明細書の一部をなす)。
The invention also relates to other variants of the polypeptides of the invention. Such variants may have altered amino acid sequences that can function as either agonists (mimetics) or as antagonists. Variants may be generated by mutagenesis, ie discrete point mutations or truncations. Agonists may retain substantially the same or part of the biological activity of the naturally occurring form of the protein. A protein antagonist can inhibit one or more activities of a naturally occurring form of a protein, for example, by competitively binding to downstream or upstream members of a cell signaling cascade involving the protein of interest. Thus, specific biological effects can be induced by treatment with limited-function variants. Treatment of a subject with a variant that possesses some of the biological activity of the naturally occurring form of the protein may have fewer side effects in the subject than treatment with the naturally occurring form of the protein. Variants of the proteins of the disclosure that function as either agonists (mimetics) or antagonists can be identified by screening combinatorial libraries of mutants, i.e. truncation mutants, of the proteins of the disclosure for agonist or antagonist activity. In one embodiment, a variegated library of variants is generated by combinatorial mutagenesis at the nucleic acid level and encoded by a mixed-strand gene library. Mixed-strand libraries of variants can be generated, for example, by enzymatically ligating mixtures of synthetic oligonucleotides into gene sequences such that a degenerate set of potential protein sequences can be expressed as individual polypeptides or, alternatively, as a larger set of fusion proteins (i.e., for phage display). There are a variety of methods that can be used to generate a library of potential variants of the polypeptides of this disclosure from degenerate oligonucleotide sequences. Methods for synthesizing degenerate oligonucleotides are known in the art (i.e., see Narang (1983) Tetrahedron 39:3, Itakura et al. (1984) Annu. Rev. Biochem. 53:323, Itakura et al. (1984) Science 198:1056, Ike et al. (1983) Nucleic Acid Res. 11:477, all cited). made part hereby).

加えて、本開示のポリペプチドのコード配列のフラグメントのライブラリーを用いて、変異体、活性フラグメント又は切断のスクリーニング及びその後の選択のためにポリペプチドの混合鎖集団を生成することができる。例えば、コード配列フラグメントのライブラリーは、ニッキングが分子1つ当たり約1回のみ起こる条件下で関心のコード配列の二本鎖PCRフラグメントをヌクレアーゼで処理し、二本鎖DNAを変性させ、DNAを再生して、異なるニッキング産物に由来するセンス/アンチセンス対を含み得る二本鎖DNAを形成し、S1ヌクレアーゼでの処理により再形成された二重鎖から一本鎖部分を除去し、得られるフラグメントライブラリーを発現ベクターにライゲートすることによって生成することができる。この方法により、様々なサイズの関心のタンパク質のN末端及び内部フラグメントをコードする発現ライブラリーを得ることができる。点突然変異又は切断によって作製されるコンビナトリアルライブラリーの遺伝子産物をスクリーニングし、選択される特性を有する遺伝子産物についてcDNAライブラリーをスクリーニングする幾つかの技法が当該技術分野で既知である。大きな遺伝子ライブラリーをスクリーニングするためのハイスループット分析に適した、最も広く用いられている技法は通例、遺伝子ライブラリーを複製可能な発現ベクターにクローニングすることと、得られるベクターのライブラリーで適切な細胞を形質転換することと、所望の活性の検出により、産物が検出された遺伝子をコードするベクターの単離が促進される条件下でコンビナトリアル遺伝子を発現させることとを含む。ライブラリーにおける機能的突然変異体の頻度を高める技法である再帰的アンサンブル突然変異誘発(Recursive ensemble mutagenesis;REM)を、本開示のタンパク質の変異体を特定するスクリーニングアッセイと組み合わせて用いることができる(Arkin and Yourvan (1992) Proc. Natl. Acad. Sci. USA 89:7811-7815、Delgrave et al. (1993) Protein Engineering 6(3):327-331)。タンパク質又はペプチドフ
ラグメントの免疫学的に活性な部分は、ファージ酵素を認識する抗体に結合する領域を含む。これに関連して、実施形態によるタンパク質(又はタンパク質をコードする核酸)の最小部分は、溶解素タンパク質を構成するファージに特異的であるとして認識可能なエピトープである。したがって、抗体等の標的又は受容体に結合すると予想することができ、幾つかの実施形態に有用な最小のポリペプチド(及びポリペプチドをコードする関連核酸)は、8、9、10、11、12、13、15、20、25、30、35、40、45、50、55、60、65、75、85又は100アミノ酸長であり得る。8、9、10、11、12又は15アミノ酸長と短い小さな配列は、標的又はエピトープとして作用するのに十分な構造を確実に含むが、5、6又は7アミノ酸長のより短い配列が条件によっては標的又はエピトープ構造を示し、一実施形態で価値を有する可能性がある。このため、配列番号3又は配列番号5~配列番号6に提示されるものを含む本明細書に提示されるタンパク質(複数の場合もある)又は溶解素ポリペプチドの最小部分は、5、6、7、8、9、10、12、14又は16アミノ酸長と小さいポリペプチドを含む。
In addition, libraries of fragments of coding sequences of polypeptides of the present disclosure can be used to generate mixed chain populations of polypeptides for screening and subsequent selection of mutants, active fragments or truncations. For example, the library of the code array fragment is that nicking occurs only about once per molecule per molecule, which is a cord sequence of the cord sequence that is interested in a two -strag arrangement of the cord sequence that is interested in it with a nucleuses, degenerate the double -stranded DNA, regenerates DNA, and derives the sense of the sense / antisense derived from different kicking products. It can be generated by forming a two -stranded DNA that can be obtained, removing a single -strag from a double chain that is re -formed by the processing of S1 nucleese, and rigating the obtained fragment library into an expression vector. By this method, expression libraries can be obtained that encode N-terminal and internal fragments of the protein of interest of various sizes. Several techniques are known in the art for screening gene products of combinatorial libraries generated by point mutation or truncation, and for screening cDNA libraries for gene products with selected properties. The most widely used techniques amenable to high-throughput analysis for screening large gene libraries typically involve cloning the gene library into a replicable expression vector, transforming the resulting library of vectors into appropriate cells, and expressing the combinatorial genes under conditions where detection of the desired activity facilitates isolation of the vector encoding the gene whose product was detected. Recursive ensemble mutagenesis (REM), a technique for increasing the frequency of functional mutants in a library, can be used in conjunction with screening assays to identify variants of the proteins of the disclosure (Arkin and Yourvan (1992) Proc. Natl. Acad. Sci. USA 89:7811-7815; Delgrave et al. (1993) Protein Engineering 6(3):327- 331). Immunologically active portions of proteins or peptide fragments include regions that bind antibodies that recognize phage enzymes. In this context, the minimal portion of a protein (or nucleic acid encoding a protein) according to embodiments is an epitope recognizable as being specific to the phage that make up the lysin protein. Thus, a minimal polypeptide (and associated nucleic acid encoding a polypeptide) that can be expected to bind a target or receptor, such as an antibody, and useful in some embodiments, can be 8, 9, 10, 11, 12, 13, 15, 20, 25, 30, 35, 40, 45, 50, 55, 60, 65, 75, 85, or 100 amino acids in length. Small sequences as short as 8, 9, 10, 11, 12 or 15 amino acids in length certainly contain sufficient structure to act as targets or epitopes, but shorter sequences as short as 5, 6 or 7 amino acids in length may under some circumstances represent target or epitope structure and be of value in one embodiment. Thus, the minimal portion of the protein(s) or lysin polypeptides presented herein, including those presented in SEQ ID NO:3 or SEQ ID NOS:5-6, includes polypeptides as small as 5, 6, 7, 8, 9, 10, 12, 14 or 16 amino acids in length.

実施形態のタンパク質又はペプチドフラグメントの生物活性部分は、本明細書で記載されるように、ファージタンパク質の完全長タンパク質よりも少ないアミノ酸を含み、対応する完全長タンパク質の少なくとも1つの活性を示す、本開示のファージタンパク質のアミノ酸配列と十分に同一の又はそれに由来するアミノ酸配列を含むポリペプチドを含む。通例、生物活性部分は、対応するタンパク質の少なくとも1つの活性を有するドメイン又はモチーフを含む。本開示のタンパク質又はタンパク質フラグメントの生物活性部分は、例えばアミノ酸長が10、25、50、100少ない又は多いポリペプチドであってもよ
い。さらに、タンパク質の他の領域が欠失又は付加した他の生物活性部分を組換え法によって作製し、実施形態のポリペプチドの天然形態の機能活性の1つ以上について評価することができる。
A biologically active portion of a protein or peptide fragment of an embodiment includes a polypeptide comprising an amino acid sequence sufficiently identical to or derived from an amino acid sequence of a phage protein of the present disclosure that comprises fewer amino acids than the full-length protein of the phage protein and that exhibits at least one activity of the corresponding full-length protein, as described herein. Biologically active portions typically comprise a domain or motif with at least one activity of the corresponding protein. A biologically active portion of a protein or protein fragment of the disclosure can be a polypeptide that is, for example, 10, 25, 50, 100 fewer or more amino acids in length. In addition, other biologically active portions in which other regions of the protein have been deleted or added can be produced by recombinant methods and evaluated for one or more of the functional activities of the native form of the polypeptides of embodiments.

当業者に理解されるように、かかる小タンパク質及び/又は核酸(又はより大きな分子のタンパク質及び/又は核酸領域)と機能性が共通する相同タンパク質及び核酸を作製することができる。特異的に相同であり得るかかる小分子及びより大きな分子の短い領域が実施形態として意図される。かかる有益な領域の相同性は、例えば提示又は言及されるように、配列番号3及び配列番号5~配列番号6を含む本明細書に提示される溶解素ポリペプチドと比較して少なくとも50%、65%、75%、80%、85%、好ましくは少なくとも90%、95%、97%、98%又は少なくとも99%であるのが好ましい。これらのパーセント相同性値は、保存的アミノ酸置換による変化を含まない。 As will be appreciated by those skilled in the art, homologous proteins and nucleic acids can be made that share functionality with such small proteins and/or nucleic acids (or protein and/or nucleic acid regions of larger molecules). Short regions of such small molecules and larger molecules that may be specifically homologous are contemplated as embodiments. Preferably, such regions of interest have at least 50%, 65%, 75%, 80%, 85%, preferably at least 90%, 95%, 97%, 98% or at least 99% homology relative to the lysin polypeptides presented herein, including, for example, SEQ ID NO:3 and SEQ ID NOs:5-6, as shown or referred to. These percent homology values do not include changes due to conservative amino acid substitutions.

2つのアミノ酸配列は、アミノ酸残基の少なくとも約70%(好ましくは少なくとも約80%、少なくとも約85%、好ましくは少なくとも約90%又は95%)が同一であるか、又は保存的置換を示す場合に「実質的に相同」である。同等のPlySs2溶解素又は同等のSal若しくはLysK溶解素等の同等の溶解素の配列は、溶解素ポリペプチドの1つ以上、又は幾つか、又は最大10%、又は最大15%、又は最大20%のアミノ酸が同様の又は保存的アミノ酸置換で置換される場合に実質的に相同であり、同等の溶解素は、本明細書に開示されるPlySs2及び/又はSal又はLysK溶解素等の溶解素の活性、抗菌効果及び/又は細菌特異性のプロファイルを有する。 Two amino acid sequences are "substantially homologous" if at least about 70% (preferably at least about 80%, at least about 85%, preferably at least about 90% or 95%) of the amino acid residues are identical or exhibit conservative substitutions. The sequences of equivalent lysins, such as equivalent PlySs2 lysins or equivalent Sal or LysK lysins, are substantially homologous if one or more, or some, or up to 10%, or up to 15%, or up to 20% of the amino acids of the lysin polypeptide are replaced with similar or conservative amino acid substitutions, equivalent lysins may have the activity, antibacterial, antimicrobial activity of the lysins, such as PlySs2 and/or Sal or LysK lysins disclosed herein. It has a profile of efficacy and/or bacterial specificity.

本明細書に記載されるアミノ酸残基は、「L」異性型であるのが好ましい。しかしながら、「D」異性型の残基は、免疫グロブリン結合の所望の機能特性がポリペプチドによって保持される限りにおいて、任意のL-アミノ酸残基に置換することができる。NHは、ポリペプチドのアミノ末端に存在する遊離アミノ基を指す。COOHは、ポリペプチドのカルボキシ末端に存在する遊離カルボキシ基を指す。J. Biol. Chem., 243:3552-59 (1969)の標準的なポリペプチドの命名法に即して、アミノ酸残基の略語を以下の対応表に示す。 The amino acid residues described herein are preferably in the "L" isomeric form. However, residues in the "D" isomeric form can be substituted for any L-amino acid residue as long as the desired functional property of immunoglobulin binding is retained by the polypeptide. NH2 refers to the free amino group present at the amino terminus of a polypeptide. COOH refers to the free carboxy group present at the carboxy terminus of a polypeptide. In keeping with the standard polypeptide nomenclature of J. Biol. Chem., 243:3552-59 (1969), abbreviations for amino acid residues are provided in the table of correspondence below.

対応表
記号 アミノ酸
1文字 3文字
Y Tyr チロシン
G Gly グリシン
F Phe フェニルアラニン
M Met メチオニン
A Ala アラニン
S Ser セリン
I Ile イソロイシン
L Leu ロイシン
T Thr トレオニン
V Val バリン
P Pro プロリン
K Lys リシン
H His ヒスチジン
Q Gln グルタミン
E Glu グルタミン酸
W Trp トリプトファン
R Arg アルギニン
D Asp アスパラギン酸
N Asn アスパラギン
C Cys システイン
Correspondence table symbol Amino acid 1-letter 3-letter Y Tyr Tyrosine G Gly Glycine F Phe Phenylalanine M Met Methionine A Ala Alanine S Ser Serine II Ile Isoleucine L Leu Leucine T Thr Threonine V Val Valine P Pro Proline K Lys Lysine H His Histidine Q Gln Glutamine E G lu glutamic acid W Trp tryptophan R Arg arginine D Asp aspartic acid NA Asn asparagine C Cys cysteine

全てのアミノ酸残基配列が、左から右の配向がアミノ末端からカルボキシ末端への従来の方向である式によって本明細書に表されることに留意されたい。さらに、アミノ酸残基配列の最初又は最後のダッシュ記号が1つ以上のアミノ酸残基の更なる配列へのペプチド結合を示すことに留意されたい。上記の表は、本明細書で交互に見られる場合がある3文字及び1文字の表記を関連付けるために提示される。 Note that all amino acid residue sequences are represented herein by formulas whose left-to-right orientation is the conventional direction from amino-terminus to carboxy-terminus. Additionally, note that a dash at the beginning or end of an amino acid residue sequence indicates a peptide bond to the additional sequence of one or more amino acid residues. The above table is presented to correlate the three-letter and one-letter designations that may be encountered alternately herein.

突然変異は、特定のコドンが異なるアミノ酸をコードするコドンに変更されるか、アミノ酸が別のアミノ酸に置換されるか、又は1つ以上のアミノ酸が欠失するように、アミノ酸配列、又は本明細書のポリペプチド及び溶解素をコードする核酸配列、例えば本明細書に提示若しくは言及される溶解素配列、又はその活性フラグメント若しくは切断体中に生じさせることができる。かかる突然変異は概して、可能な限り少ないアミノ酸又はヌクレオチド変化を生じさせることによって生じる。この種の置換突然変異は、得られるタンパク質中のアミノ酸が非保存的に(例えば、特定のサイズ又は特性を有するアミノ酸の群(grouping)に属するアミノ酸から別の群に属するアミノ酸へとコドンを変化させることによる)又は保存的に(例えば、特定のサイズ又は特性を有するアミノ酸の群に属するアミノ酸から同じ群に属するアミノ酸へとコドンを変化させることによる)変化するように生じさせることができる。かかる保存的変化は概して、得られるタンパク質の構造及び機能により少ない変化をもたらす。非保存的変化は、得られるタンパク質の構造、活性又は機能を変化させる可能性が高い。本発明は、得られるタンパク質の活性又は結合特性を顕著に変化させない保存的変化を有する配列を含むと考えるものとする。 Mutations can be made in an amino acid sequence or nucleic acid sequences encoding polypeptides and lysins herein, such as the lysin sequences presented or referred to herein, or active fragments or truncations thereof, such that a particular codon is changed to a codon encoding a different amino acid, an amino acid is substituted with another amino acid, or one or more amino acids are deleted. Such mutations are generally produced by making as few amino acid or nucleotide changes as possible. Substitution mutations of this kind can occur such that amino acids in the resulting protein are changed non-conservatively (e.g. by changing a codon from an amino acid belonging to a grouping of amino acids having a particular size or characteristic to an amino acid belonging to another group) or conservatively (e.g. by changing a codon from an amino acid belonging to a grouping of amino acids having a particular size or characteristic to an amino acid belonging to the same group). Such conservative changes generally result in less variation in the structure and function of the resulting protein. Non-conservative changes are likely to alter the structure, activity or function of the resulting protein. The present invention is intended to include sequences with conservative changes that do not significantly alter the activity or binding properties of the resulting protein.

このため、当業者は、本明細書に提示される溶解素ポリペプチド、特に本明細書に提示されるSH-3型結合ドメインを有する溶解素ポリペプチドの配列の検討、並びに当業者の知識、及び他の溶解素ポリペプチドについて利用可能な公開情報に基づいて、溶解素ポリペプチド配列中にアミノ酸変化又は置換を生じさせることができる。アミノ酸変化は、本明細書に提示される溶解素(複数の場合もある)の配列中の1個以上、1個若しくは少数、1個若しくは数個、1個~5個、1個~10個、又はかかる他の数のアミノ酸を置き換え又は置換し、突然変異体又はその変異体を生成するように生じさせることができる。かかる突然変異体又はその変異体は、ブドウ球菌属、レンサ球菌属、リステリア属若しくはエンテロコッカス属細菌を含む細菌を死滅させ、及び/又は本明細書に提示される溶解素(複数の場合もある)に対して同等の活性を有する機能について予測するか、又は機能若しくは能力について試験することができる。このため、例えば本明細書に提示又は言及されるアミノ酸配列を修飾することによって、本明細書に提示及び言及されるPlySs2(CF-301)、Sal、LysK等を含む本発明のSH-3型結合ドメインを有する溶解素ポリペプチドの配列に対して変化を生じさせることができ、配列中に変化を有する突然変異体又は変異体は、本明細書、例えば実施例に記載及び例示されるアッセイ及び方法を用いて試験することができる。当業者は、本明細書の溶解素(複数の場合もある)のドメイン構造に基づいて、適切な保存的又は非保存的置換を含む、置換若しくは置換えに好適な1つ以上、1つ若しくは幾つかのアミノ酸、及び/又は置換若しくは置換えに好適でない1つ以上のアミノ酸を予測することができる。 Thus, one of ordinary skill in the art can make amino acid changes or substitutions in the lysin polypeptide sequences based on examination of the sequences of the lysin polypeptides presented herein, particularly the lysin polypeptides having SH-3 type binding domains presented herein, and the knowledge of one of skill in the art and the public information available for other lysin polypeptides. Amino acid changes can be made to replace or replace one or more, one or a few, one or several, 1-5, 1-10, or such other number of amino acids in the lysin(s) sequence presented herein to generate a mutant or variant thereof. Such mutants or variants thereof can be predicted for function or tested for function or ability to kill bacteria, including Staphylococcus, Streptococcus, Listeria or Enterococcus, and/or have comparable activity to the lysin(s) presented herein. Thus, changes can be made to the sequences of the lysin polypeptides having SH-3 type binding domains of the invention, including PlySs2 (CF-301), Sal, LysK, etc., presented and referred to herein, for example by modifying the amino acid sequences presented or referred to herein, and mutants or variants having changes in the sequences can be tested using the assays and methods described and exemplified herein, eg, in the Examples. One skilled in the art can predict one or more, one or several amino acids suitable for substitution or substitution, including suitable conservative or non-conservative substitutions, and/or one or more amino acids not suitable for substitution or substitution, based on the domain structure of the lysin(s) herein.

この点で、限定されるものではないが、PlySs2(CF-301)溶解素を例示的に参照して、PlySs2(CF-301)ポリペプチド溶解素が本明細書に示されるN末端CHAPドメイン(システイン-ヒスチジンアミドヒドロラーゼ/ペプチダーゼ)及びC末端SH3型5ドメインを含むことが指摘される。ドメインは、LNNV...から始まり、...HYITで終わる第1のアミノ酸配列領域に対応するCHAPドメイン、
及びRSYR...から始まり、...YVATで終わる第2の領域に対応するSH-3型ドメインにより示される。同様に、Sal溶解素、LysK溶解素、リゾスタフィン、更にはphill溶解素、LysH5溶解素、MV-L溶解素、LysGH15溶解素及びALE-1溶解素を含むが、これらに限定されない、本明細書に言及され、本発明で使用される溶解素ポリペプチド中の関連のN末端触媒ドメイン及び/又はC末端結合ドメイン、特にSH-3型結合ドメインを容易に特定することができる。CHAPドメインは、幾つかの以前に特性決定された連鎖球菌及びブドウ球菌ファージ溶解素に含まれる。このため、当業者は、PlySs2(CF-301)のCHAPドメイン及び/又はSH-3ドメインに対して置換又は置換えを適切に生じさせ、試験することができる。Genbankデータベースとの配列比較は、例えば置換のためのアミノ酸を特定するために、CHAP及び/又はSH-3ドメイン配列のいずれか若しくは両方、又はPlySs2(CF-301)溶解素完全アミノ酸配列を用いて行うことができる。CHAPドメインは例えば、保存システイン及びヒスチジンアミノ酸配列(本明細書のPlySs2(CF-301)配列中で下線を引いた)を含む。例えば、保存システイン及びヒスチジン残基が活性又は能力を維持するためにPlySs2(CF-301)の突然変異体又は変異体中で維持されるものと予測することは理にかなっている。PlySs2(CF-301)配列中のバリンアミノ酸19でバリンがアラニンに置き換えられた突然変異体又は変異体が活性であり、初めに単離及びシークエンシングされたPlySs2(CF-301)溶解素と同様に、また同じくらい効果的にグラム陽性細菌を死滅させることが可能であることが注目に値する。
In this regard, with exemplary reference to the PlySs2 (CF-301) lysin, but without limitation, it is pointed out that the PlySs2 (CF-301) polypeptide lysin comprises the N-terminal CHAP domain (cysteine-histidine amidohydrolase/peptidase) and the C-terminal SH3 type 5 domain shown herein. The domain is LNNV. . . starting with . . . a CHAP domain corresponding to the first amino acid sequence region ending with HYIT;
and RSYR. . . starting with . . . It is indicated by an SH-3 type domain corresponding to the second region ending in YVAT. Similarly, one can readily identify relevant N-terminal catalytic domains and/or C-terminal binding domains, particularly SH-3 type binding domains, in the lysin polypeptides referred to herein and used in the invention, including but not limited to Sal lysin, LysK lysin, lysostaphin, as well as Phil lysin, LysH5 lysin, MV-L lysin, LysGH15 lysin and ALE-1 lysin. CHAP domains are contained in several previously characterized streptococcal and staphylococcal phage lysins. Thus, one skilled in the art can appropriately make and test substitutions or permutations to the CHAP and/or SH-3 domains of PlySs2 (CF-301). Sequence comparisons to the Genbank database can be performed using either or both CHAP and/or SH-3 domain sequences, or the PlySs2 (CF-301) lysin complete amino acid sequence, eg, to identify amino acids for substitution. CHAP domains include, for example, conserved cysteine and histidine amino acid sequences (underlined in the PlySs2 (CF-301) sequence herein). For example, it is reasonable to expect conserved cysteine and histidine residues to be maintained in mutants or variants of PlySs2 (CF-301) in order to maintain activity or potency. It is noteworthy that mutants or variants in which valine is replaced by alanine at valine amino acid 19 in the PlySs2(CF-301) sequence are active and capable of killing Gram-positive bacteria as and as effectively as the originally isolated and sequenced PlySs2(CF-301) lysin.

例えば、PlySs2(CF-301)溶解素(配列番号3)は、N末端CHAPドメイン(LNNV...HYIT;アミノ酸8~146)及びC末端SH3ドメイン(RSYR...YVAT;アミノ酸162~228)を含む。合わせると、ドメイン配列相同性のこれら2つの領域は、PlySs2(CF-301)アミノ酸配列(配列番号3)の合計245個のアミノ酸のうち206個を構成し、ポリペプチド配列の84%を占める。このため、PlySs2(CF-301)溶解素アミノ酸配列の大部分がドメイン相同配列に相当する。また、CHAP及びSH3ドメイン配列の各々に関し、変異体の半合理的設計に寄与する構造/機能情報が当業者に利用可能である。例えば、Bateman and Rawlings(Bateman, A. and Rawlings N.D. (2003) Trends in Biochemical Sciences 28(5):234-237 "The CHAP domain: a large family of amidases including GSP amidase and peptidoglycan hydrolases")は、多数のポリペプチド中のCHAPドメインを記載及び特定し、例示的なアラインメントにおける配列変異を実証し、必須の不変システイン及びヒスチジン残基を特定している。この分析及び情報は、Zou and Hou(Zou, Y. and Hou, C. (2010) Computational Biology and Chemistry 34:251-257 "Systematic analysis of an amidase domain CHAP in 12 Staphylococcus aureus genomes and 44 staphylococcal phage genomes")により配列アラインメント、共通二次構造、配列変異の分析、並びに高度に保存された残基及び配列シグネチャの特性評価を含む50個の細菌及びファージゲノムにわたるCHAPドメインの詳細な系統分析において拡張されている。原核生物又は細菌SH3ドメインは、よく保存された残基及び荷電残基、疎水性残基等の構造特性評価及び特定を含む公開されている技術において記載及び特性決定されている。例えば、Whisstock, J.C. and Lesk, A.M.("SH3 domains in prokaryotes" Trends in Biochemical Sciences 24:132-133 (1999))は、細菌におけるSH3ドメイン相同性を記載し、保存残基及
び態様を示すアミノ酸配列をアラインメントしている。この文献に続いて、Ponting et al("Eukaryotic Signaling Domain Homologues in Archae and Bacteria. Ancient Ancestry and Horizontal Gene Transfer" J Mol Biol (1999) 289:729-745)は、SH3を含
む様々なドメインホモログを評価し、多数の細菌SH3bドメイン配列にわたる拡張された配列評定及びアラインメントを提示し、例示的な置換を記載し、よく保存されたアミノ酸を強調している。
For example, PlySs2 (CF-301) lysin (SEQ ID NO:3) contains an N-terminal CHAP domain (LNNV...HYIT; amino acids 8-146) and a C-terminal SH3 domain (RSYR...YVAT; amino acids 162-228). Together, these two regions of domain sequence homology constitute 206 of the total 245 amino acids of the PlySs2 (CF-301) amino acid sequence (SEQ ID NO:3), accounting for 84% of the polypeptide sequence. Thus, most of the PlySs2 (CF-301) lysin amino acid sequence corresponds to domain homologous sequences. Structural/functional information is also available to those skilled in the art for each of the CHAP and SH3 domain sequences to contribute to the semi-rational design of variants. For example, Bateman and Rawlings (Bateman, A. and Rawlings ND (2003) Trends in Biochemical Sciences 28(5):234-237 "The CHAP domain: a large family of amidases including GSP amidase and peptidoglycan hydrolases") describe and identify CHAP domains in a number of polypeptides, demonstrate sequence variation in exemplary alignments, and identify essential invariant cysteine and histidine residues. are identified. This analysis and information was provided by Zou and Hou (Zou, Y. and Hou, C. (2010) Computational Biology and Chemistry 34:251-257 "Systematic analysis of an amidase domain CHAP in 12 Staphylococcus aureus genomes and 44 staphylococcal phage genomes") using sequence alignments, analysis of consensus secondary structure, sequence variation, and characterization of highly conserved residues and sequence signatures. extended in detailed phylogenetic analysis of CHAP domains across 50 bacterial and phage genomes, including Prokaryotic or bacterial SH3 domains have been described and characterized in published techniques, including structural characterization and identification of highly conserved and charged residues, hydrophobic residues, and the like. For example, Whisstock, JC and Lesk, AM ("SH3 domains in prokaryotes" Trends in Biochemical Sciences 24:132-133 (1999)) describe SH3 domain homology in bacteria and align amino acid sequences showing conserved residues and aspects. Following this literature, ponting et al ("eukaryotic Signaling Domain Homologogues in Arche and Bacteria. Ancient Ancient Ancient and Horizontal Gene Transfer" (199) 99) 289: 729-745) evaluates various domain homologs, including SH3, presenting an expanded array and alignment over numerous bacterial SH3B domain sequences, describing exemplary replacements, and emphasizing well-preserved amino acids.

以下は、アミノ酸の様々な群の一例である:
非極性R基を有するアミノ酸
アラニン、バリン、ロイシン、イソロイシン、プロリン、フェニルアラニン、トリプトファン、メチオニン
非荷電極性R基を有するアミノ酸
グリシン、セリン、トレオニン、システイン、チロシン、アスパラギン、グルタミン
荷電極性R基を有するアミノ酸(pH6.0で負に帯電する)
アスパラギン酸、グルタミン酸
塩基性アミノ酸(pH6.0で正に帯電する)
リシン、アルギニン、ヒスチジン(pH6.0)
The following are examples of various groups of amino acids:
Amino acids with non-polar R groups Alanine, Valine, Leucine, Isoleucine, Proline, Phenylalanine, Tryptophan, Methionine Amino acids with uncharged polar R groups Glycine, Serine, Threonine, Cysteine, Tyrosine, Asparagine, Glutamine
Aspartic acid, glutamic acid Basic amino acids (positively charged at pH 6.0)
Lysine, arginine, histidine (pH 6.0)

別の群は、フェニル基を有するこれらのアミノ酸であり得る:
フェニルアラニン、トリプトファン、チロシン
Another group can be those amino acids with a phenyl group:
phenylalanine, tryptophan, tyrosine

別の群は、分子量(すなわち、R基のサイズ)によるものであり得る:
グリシン 75 アラニン 89
セリン 105 プロリン 115
バリン 117 トレオニン 119
システイン 121 ロイシン 131
イソロイシン 131 アスパラギン 132
アスパラギン酸 133 グルタミン 146
リシン 146 グルタミン酸 147
メチオニン 149 ヒスチジン(pH6.0において) 155
フェニルアラニン 165 アルギニン 174
チロシン 181 トリプトファン 204
Another group can be by molecular weight (i.e., size of the R group):
Glycine 75 Alanine 89
Serine 105 Proline 115
Valine 117 Threonine 119
Cysteine 121 Leucine 131
Isoleucine 131 Asparagine 132
Aspartic acid 133 Glutamine 146
Lysine 146 Glutamic acid 147
Methionine 149 Histidine (at pH 6.0) 155
Phenylalanine 165 Arginine 174
Tyrosine 181 Tryptophan 204

特に好ましい置換は、以下の通りである:
正電荷が維持され得るようなArgのLysによる置換(逆も同様)、
負電荷が維持され得るようなAspのGluによる置換(逆も同様)、
遊離-OHが維持され得るようなThrのSerによる置換、及び、
遊離NHが維持され得るようなAsnのGlnによる置換。
Particularly preferred substitutions are as follows:
replacement of Arg by Lys (and vice versa) such that the positive charge can be maintained;
replacement of Asp with Glu (and vice versa) such that the negative charge can be maintained;
replacement of Thr with Ser such that a free —OH can be maintained, and
Replacement of Asn by Gln such that free NH2 can be maintained.

例示的な好ましい保存的アミノ酸置換は、以下のいずれかを含む:
グルタミン酸(E)のグルタミン(Q)による置換(逆も同様);バリン(V)のロイシン(L)による置換(逆も同様);トレオニン(T)のセリン(S)による置換(逆も同様);バリン(V)のイソロイシン(I)による置換(逆も同様);グルタミン(Q)のリシン(K)による置換(逆も同様);メチオニン(M)のイソロイシン(I)による置換(逆も同様);アスパラギン(N)のセリン(S)による置換(逆も同様);メチオニン(M)のロイシン(L)による置換(逆も同様);グルタミン酸(E)のリシン(L)による置換(逆も同様);セリン(S)のアラニン(A)による置換(逆も同様);フェニルアラニン(F)のチロシン(Y)による置換(逆も同様);アスパラギン酸(D)のグルタミン酸(E)による置換(逆も同様);イソロイシン(I)のロイシン(L)による置換(逆も同様);アルギニン(R)のリシン(K)による置換(逆も同様)。
Exemplary preferred conservative amino acid substitutions include any of the following:
leucine (L) for valine (V); threonine (T) for serine (S) and vice versa; valine (V) for isoleucine (I) and vice versa; glutamine (Q) for lysine (K) and vice versa; methionine (M) for isoleucine (I) and vice versa. substitution of asparagine (N) by serine (S) (and vice versa); substitution of leucine (L) for methionine (M) (and vice versa); substitution of lysine (L) for glutamic acid (E) (and vice versa); substitution of alanine (A) for serine (S) (and vice versa); ); replacement of isoleucine (I) with leucine (L) (and vice versa); replacement of arginine (R) with lysine (K) (and vice versa).

アミノ酸置換は、特に好ましい特性を有するアミノ酸を置換するために導入することもできる。例えば、Cysを別のCysとのジスルフィド架橋の潜在的部位に導入することができる。Hisを特に「触媒性の」部位として導入することができる(すなわち、Hisは酸又は塩基として作用することができ、生化学的触媒作用において最もよく見られるアミノ酸である)。Proは、タンパク質の構造中にβ-ターンを誘導する、その特に平面的な構造のために導入することができる。 Amino acid substitutions can also be introduced to replace amino acids with particularly favorable properties. For example, a Cys can be introduced into a potential site for disulfide bridges with another Cys. His can be introduced as a particularly "catalytic" site (ie, His can act as an acid or base and is the most common amino acid in biochemical catalysis). Pro can be introduced for its particularly planar structure, which induces β-turns in the structure of the protein.

本明細書で記載されるポリペプチド又はエピトープは、抗体を生成するために用いることができ、溶解素又は溶解素タンパク質を認識する分子への結合を検出するためにも用いることができる。別の実施形態は、例えば通常の免疫化、又は潜在的結合剤の場合にライブラリーをスクリーニングするためにエピトープを使用することができるファージディスプレイアプローチによるエピトープの使用によって生じさせることができる抗体又は他の特異的結合剤等の分子である。かかる分子は、溶解素タンパク質又は溶解素タンパク質をコードする核酸の1つ以上のエピトープを認識する。エピトープを認識する抗体は、モノクローナル抗体、ヒト化抗体又は抗体タンパク質の一部分であり得る。エピトープを認識する分子が、分子が血清アルブミンに対して有するより少なくとも10倍強い特異的結合をそのエピトープに対して有するのが望ましい。特異的結合は、親和性(Km)として測定することができる。特異的結合は、同じ条件下で血清アルブミンに対するよりも少なくとも10、10、10、10、10、10、10高い又は更に高いのがより望ましい。 The polypeptides or epitopes described herein can be used to generate antibodies and can also be used to detect binding to molecules that recognize lysin or lysin protein. Another embodiment is a molecule such as an antibody or other specific binding agent that can be generated by, for example, routine immunization or the use of the epitope by a phage display approach, where the epitope can be used to screen a library for potential binders. Such molecules recognize one or more epitopes of a lysin protein or a nucleic acid encoding a lysin protein. An antibody that recognizes an epitope can be a monoclonal antibody, a humanized antibody or part of an antibody protein. It is desirable that a molecule that recognizes an epitope have a specific binding to that epitope that is at least 10 times stronger than it has to serum albumin. Specific binding can be measured as affinity (Km). More desirably, specific binding is at least 10 2 , 10 3 , 10 4 , 10 5 , 10 6 , 10 7 , 10 8 higher or even higher than for serum albumin under the same conditions.

望ましい実施形態では、抗体又は抗体フラグメントは、溶解素タンパク質の存在の検出、又は代替的には、溶解素タンパク質の影響を受けやすい細菌の存在の検出に有用な形態である。更なる実施形態では、抗体は、例えばキメラ又は融合タンパク質中で本発明の溶解素ポリペプチドと付着させるか又は他の形で会合させることができ、溶解素を関心の又は標的の細菌細胞又は株に指向させるように働くことができる。代替的には、溶解素ポリペプチドは、抗体を指向させるように働くか、又は例えば抗体が細菌の上又は中で表面の又は表面下のそのエピトープに特異的に結合し得るように、細菌細胞壁を完全若しくは部分的に溶解させる上で抗体と共に作用することができる。例えば、本発明の溶解素は、抗レンサ球菌属抗体に付着し、抗体をそのエピトープに指向させることができる。 In a desirable embodiment, the antibody or antibody fragment is a form useful for detecting the presence of lysin proteins, or alternatively, detecting the presence of bacteria susceptible to lysin proteins. In further embodiments, antibodies can be attached or otherwise associated with the lysin polypeptides of the invention, e.g., in chimeric or fusion proteins, and can serve to direct the lysin to a bacterial cell or strain of interest or target. Alternatively, the lysin polypeptide can serve to direct the antibody or act in conjunction with the antibody in completely or partially lysing the bacterial cell wall, e.g., the antibody can specifically bind to its epitope on or in the bacterium on or below the surface. For example, a lysin of the invention can attach to an anti-streptococcal antibody and direct the antibody to its epitope.

当業者に理解されるように、様々な形態及び方法の抗体合成が既知である。抗体は蛍光体、光学シグナルを生じる酵素、化学発光体(chemilumiphore)、微小粒子又は放射性原子等のレポーター分子又は原子とコンジュゲートする(共有結合的に複合体化する)ことができる。抗体又は抗体フラグメントは、動物の免疫化後にin vivoで合成することができ、例えば抗体又は抗体フラグメントは、遺伝子組換え後の細胞培養により合成することができる。抗体又は抗体フラグメントは、細胞合成と化学修飾との組合せによって作製することができる。 As will be appreciated by those skilled in the art, various forms and methods of antibody synthesis are known. Antibodies can be conjugated (covalently complexed) to reporter molecules or atoms such as fluorophores, enzymes that produce an optical signal, chemilumiphores, microparticles or radioactive atoms. Antibodies or antibody fragments can be synthesized in vivo after immunization of an animal, for example, antibodies or antibody fragments can be synthesized by cell culture after genetic recombination. Antibodies or antibody fragments can be produced by a combination of cellular synthesis and chemical modification.

「抗体」は、特異的エピトープに結合する抗体及びそのフラグメントを含む任意の免疫グロブリンである。この用語は、ポリクローナル、モノクローナル及びキメラ抗体を包含し、キメラ抗体は、米国特許第4,816,397号及び同第4,816,567号に更に詳細に記載される。「抗体」という用語は、天然であるか、又は部分的若しくは完全に合成的に作製されたかに関わらず、免疫グロブリンを表すものである。この用語は、抗体結合ドメインであるか、又はそれに相同な結合ドメインを有する任意のポリペプチド又はタンパク質も包含する。CDRグラフト抗体もこの用語によって企図される。「抗体」は、特異的エピトープに結合する抗体及びそのフラグメントを含む任意の免疫グロブリンである。この用語は、ポリクローナル、モノクローナル及びキメラ抗体を包含し、キメラ抗体は、米国特許第4,816,397号及び同第4,816,567号に更に詳細に記載される。「抗体(複数の場合もある)」という用語は、概して2つの重(H)鎖及び2つの軽(L)鎖の4つの完全長ポリペプチド鎖を含む野生型免疫グロブリン(Ig)分子、又はIg分子の必須のエピトープ結合特徴を保持する、その完全長機能的突然変異体、変異体若しくは誘導体を含み、二重特異性(dual specific, bispecific)、多重特異性及
び二重可変ドメイン抗体を含む、その同等のIgホモログ(例えば、重鎖のみを含むラクダ科ナノボディ)を含む。免疫グロブリン分子は、任意のクラス(例えば、IgG、IgE、IgM、IgD、IgA及びIgY)、又はサブクラス(例えば、IgG1、IgG
2、IgG3、IgG4、IgA1及びIgA2)であり得る。任意の「抗体フラグメント」も「抗体」という用語の意味に含まれる。
An "antibody" is any immunoglobulin, including antibodies and fragments thereof, that binds to a specific epitope. The term includes polyclonal, monoclonal and chimeric antibodies, which are described in more detail in US Pat. Nos. 4,816,397 and 4,816,567. The term "antibody" refers to an immunoglobulin, whether natural or partly or wholly synthetically produced. The term also includes any polypeptide or protein having a binding domain that is, or is homologous to, an antibody binding domain. CDR-grafted antibodies are also contemplated by this term. An "antibody" is any immunoglobulin, including antibodies and fragments thereof, that binds to a specific epitope. The term includes polyclonal, monoclonal and chimeric antibodies, which are described in more detail in US Pat. Nos. 4,816,397 and 4,816,567. The term "antibody(s)" includes wild-type immunoglobulin (Ig) molecules generally comprising four full-length polypeptide chains, two heavy (H) chains and two light (L) chains, or equivalent Ig homologues thereof, including full-length functional mutants, variants or derivatives thereof that retain the requisite epitope binding characteristics of an Ig molecule, including dual specific, bispecific and dual variable domain antibodies (e.g. camel family nanobodies). Immunoglobulin molecules may be of any class (eg IgG, IgE, IgM, IgD, IgA and IgY) or subclass (eg IgG1, IgG
2, IgG3, IgG4, IgA1 and IgA2). Any "antibody fragment" is also included within the meaning of the term "antibody."

「抗体フラグメント」は、(i)可変軽(VL)、可変重(VH)、定常軽(CL)及び定常重1(CH1)ドメインからなる一価フラグメントであるFabフラグメント、(ii)ヒンジ領域でジスルフィド架橋によって連結した2つのFabフラグメントを含む二価フラグメントであるF(ab’)2フラグメント、(iii)VH及びCH1ドメインからなるFab(Fd)フラグメントの重鎖部分、(iv)抗体の単一アームのVL及びVHドメインからなる可変フラグメント(Fv)フラグメント、(v)単一の可変ドメインを含むドメイン抗体(dAb)フラグメント(Ward, E.S. et al., Nature 341, 544-546 (1989))、(vi)ラクダ科抗体、(vii)単離相補性決定領域(CDR)、(
viii)VHドメイン及びVLドメインが、2つのドメインが会合して抗原結合部位を形成することを可能にするペプチドリンカーによって連結した一本鎖Fvフラグメント(Bird et al, Science, 242, 423-426, 1988、Huston et al, PNAS USA, 85, 5879-5883, 1988)、(ix)VH及びVLドメインが単一のポリペプチド鎖上で発現されるが、同じ鎖上での2つのドメイン間の対合を可能にするには短すぎるリンカーを用いることで、ドメインを別の鎖の相補性ドメインと対合させ、2つの抗原結合部位を生じさせる、二価の二重特異性抗体であるダイアボディ(diabody)(国際公開第94/13804号、P. Holliger et al Proc. Natl. Acad. Sci. USA 90 6444-6448, (1993))、並びに(x)相補性軽鎖ポリペプチドと共に一対の抗原結合領域を形成する、一対のタンデムFvセグメント(VH-CH1-VH-CH1)を含む線状抗体、(xi)多価抗体フラグメント(scFv二量体、三量体及び/又は四量体(Power and Hudson, J Immunol. Methods 242: 193-204 9 (2000))、並びに(xii)単独又は任意の組合せでの重鎖及び/又は軽鎖の他の非完全長部分、又はその突然変異体、変異体若しくは誘導体を含む、完全長でない少なくとも1つのポリペプチド鎖を含む分子を意味する。
An "antibody fragment" is defined as (i) a Fab fragment, which is a monovalent fragment consisting of variable light (VL), variable heavy (VH), constant light (CL), and constant heavy 1 (CH1) domains; (ii) an F(ab')2 fragment, which is a bivalent fragment comprising two Fab fragments linked by disulfide bridges at the hinge region; (iii) the heavy chain portion of a Fab (Fd) fragment, which consists of the VH and CH1 domains; (v) a domain antibody (dAb) fragment comprising a single variable domain (Ward, ES et al., Nature 341, 544-546 (1989)), (vi) a camelid antibody, (vii) an isolated complementarity determining region (CDR), (
viii) single-chain Fv fragments in which the VH and VL domains are linked by a peptide linker that allows the two domains to associate to form an antigen-binding site (Bird et al, Science, 242, 423-426, 1988; Huston et al, PNAS USA, 85, 5879-5883, 1988); (ix) the VH and VL domains are expressed on a single polypeptide chain; Diabody (WO 94/13804, P. Holliger et al Proc. Natl. Acad. Sci. USA 90 6444-6448, (1993)), a bivalent, bispecific antibody that pairs a domain with a complementary domain on another chain, giving rise to two antigen-binding sites, using linkers that are too short to allow pairing between the two domains on the same chain, and (x) complementarity (xi) multivalent antibody fragments (scFv dimers, trimers and/or tetramers (Power and Hudson, J Immunol. Methods 242: 193-2049 (2000)), and (xii) heavy and/or light chains either alone or in any combination A molecule comprising at least one polypeptide chain that is not full-length, including other non-full-length portions of, or mutants, variants or derivatives thereof.

抗体を多数の方法で修飾することができるため、「抗体」という用語は、必要とされる特異性を有する結合ドメインを有する任意の特異的結合成員又は物質を包含すると解釈されるものとする。このため、この用語は、天然であるか、又は完全若しくは部分的に合成的であるかに関わらず、免疫グロブリン結合ドメインを含む任意のポリペプチドを含む、抗体の抗体フラグメント、誘導体、機能的等価物及びホモログを包含する。したがって、別のポリペプチドに融合した免疫グロブリン結合ドメイン又は等価物を含むキメラ分子が含まれる。キメラ抗体のクローニング及び発現は、欧州特許出願公開第0120694号及び欧州特許出願公開第0125023号及び米国特許第4,816,397号及び同第4,816,567号に記載されている。 As antibodies can be modified in a number of ways, the term "antibody" shall be taken to encompass any specific binding member or substance having a binding domain with the required specificity. Thus, the term encompasses antibody fragments, derivatives, functional equivalents and homologues of antibodies, whether natural or wholly or partially synthetic, including any polypeptide comprising an immunoglobulin binding domain. Chimeric molecules comprising an immunoglobulin binding domain, or equivalent, fused to another polypeptide are therefore included. Cloning and expression of chimeric antibodies is described in EP 0120694 and EP 0125023 and US Pat. Nos. 4,816,397 and 4,816,567.

「抗体結合部位」は、抗原に特異的に結合する、軽鎖又は重鎖及び軽鎖の可変及び超可変領域で構成される抗体分子の構造部分である。 An "antibody combining site" is that structural portion of an antibody molecule composed of the light or heavy and light chain variable and hypervariable regions that specifically binds antigen.

その様々な文法形式の「抗体分子」という用語は、本明細書で使用される場合、無傷の免疫グロブリン分子及び免疫グロブリン分子の免疫学的に活性な部分の両方を企図する。例示的な抗体分子は無傷の免疫グロブリン分子、実質的に無傷の免疫グロブリン分子、並びにFab、Fab’、F(ab’)及びF(v)として当該技術分野で既知の部分を含む、パラトープを含有する免疫グロブリン分子の部分であり、これらの部分が本明細書に記載の治療方法への使用に好ましい。 The term "antibody molecule" in its various grammatical forms, as used herein, contemplates both intact immunoglobulin molecules and immunologically active portions of immunoglobulin molecules. Exemplary antibody molecules are intact immunoglobulin molecules, substantially intact immunoglobulin molecules, and portions of immunoglobulin molecules that contain paratopes, including portions known in the art as Fab, Fab′, F(ab′) 2 and F(v), which portions are preferred for use in the therapeutic methods described herein.

その様々な文法形式の「モノクローナル抗体」という用語は、特定の抗原と免疫反応する(immunoreacting)ことが可能な一種の抗体結合部位のみを有する抗体を指す。このため、モノクローナル抗体は通例、それが免疫反応する任意の抗原について単一の結合親和性を示す。したがって、モノクローナル抗体は、各々が異なる抗原に対して免疫特異性の
複数の抗体結合部位を有する抗体分子、例えば二重特異性(キメラ)モノクローナル抗体を含み得る。
The term "monoclonal antibody" in its various grammatical forms refers to an antibody that has only one type of antibody combining site capable of immunoreacting with a specific antigen. A monoclonal antibody thus typically displays a single binding affinity for any antigen with which it immunoreacts. Thus, a monoclonal antibody can include an antibody molecule having multiple antibody combining sites, each immunospecific for a different antigen, eg, a bispecific (chimeric) monoclonal antibody.

「特異的」という用語は、特異的結合対の一成員が、その特異的結合パートナー(複数の場合もある)以外の分子に対して顕著な結合を示さない状況を指すために用いることができる。この用語は、例えば抗原結合ドメインが、多数の抗原が保有する特定のエピトープに特異的である場合にも当てはまり、この場合、抗原結合ドメインを保有する特異的結合成員は、エピトープを保有する様々な抗原に結合することが可能である。 The term "specific" can be used to refer to the situation in which one member of a specific binding pair does not exhibit significant binding to molecules other than its specific binding partner(s). The term also applies, for example, when an antigen-binding domain is specific for a particular epitope carried by multiple antigens, in which case a specific binding member carrying the antigen-binding domain can bind to different antigens carrying the epitope.

「含む」という用語は概して、1つ以上の特徴又は構成要素を含む、すなわち、その存在を許容するという意味で用いられる。 The term "comprising" is used generally to mean including, ie, allowing the presence of, one or more features or components.

「から本質的になる」という用語は、より大きな生成物に共有結合的に付着しない規定数の残基の生成物、特にペプチド配列を指す。しかしながら、本明細書の本発明のペプチドの場合、保護基等を付加する末端の化学修飾、例えばC末端のアミド化のようなペプチドのN末端又はC末端への僅かな修飾が企図され得ることが当業者には理解される。 The term "consisting essentially of" refers to a product, particularly a peptide sequence, of a defined number of residues not covalently attached to a larger product. However, it will be appreciated by those skilled in the art that in the case of the peptides of the invention herein, terminal chemical modifications adding protecting groups and the like, e.g. minor modifications to the N- or C-terminus of the peptide, such as C-terminal amidation, may be contemplated.

「単離された」という用語は、本発明の溶解素ポリペプチド(複数の場合もある)、又はかかるポリペプチドをコードする核酸が本発明に従うものである状態を指す。ポリペプチド及び核酸は、それらの自然環境、又は作製がin vitro若しくはin vivoで行われる組換えDNA技術によるものである場合に、それらが作製される環境(例えば、細胞培養)に見られる他のポリペプチド又は核酸等のそれらが天然で関連する物質を含まないか、又は実質的に含まない。ポリペプチド及び核酸を希釈剤又はアジュバントと配合し、依然として実用的な目的で単離することができる。例えば、ポリペプチドは通常、ポリマー若しくは粘膜付着性物質(mucoadhesives)若しくは他の担体と混合されるか
、又は診断若しくは療法に用いられる場合に薬学的に許容可能な担体若しくは希釈剤と混合される。
The term "isolated" refers to the state in which the lysin polypeptide(s) of the invention, or nucleic acids encoding such polypeptides, are in accordance with the invention. Polypeptides and nucleic acids are free or substantially free of materials with which they are naturally associated, such as other polypeptides or nucleic acids found in their natural environment or the environment in which they are made (e.g., cell culture) when production is by recombinant DNA techniques performed in vitro or in vivo. Polypeptides and nucleic acids can be formulated with diluents or adjuvants and still isolated for practical purposes. For example, the polypeptides are commonly mixed with polymers or mucoadhesives or other carriers, or with pharmaceutically acceptable carriers or diluents when used diagnostically or therapeutically.

核酸
本発明の溶解素ポリペプチド(複数の場合もある)をコードすることが可能な核酸は、本明細書に言及若しくは提示されるか、又は本発明の態様を構成する。これに関連して代表的な核酸配列は、本明細書に提示又は言及される任意の溶解素のポリペプチドをコードするポリヌクレオチド配列、及びストリンジェントな条件下でコード配列のDNAの相補的配列とハイブリダイズする配列である。得ることができる天然変異体を含む、これらの配列の更なる変異体及びこれらとハイブリダイズする核酸の配列も、本開示による溶解酵素(lysing enzymes)の作製への使用に企図される。ファージ関連溶解酵素をコードする多種多様な単離核酸配列又はcDNA配列、及びかかる遺伝子配列とハイブリダイズする部分配列が、本発明の溶解素酵素(複数の場合もある)又はポリペプチド(複数の場合もある)の組換え作製に有用である。
Nucleic Acids Nucleic acids capable of encoding a lysin polypeptide(s) of the invention are mentioned or presented herein or constitute aspects of the invention. Exemplary nucleic acid sequences in this context are polynucleotide sequences encoding any of the lysin polypeptides presented or referred to herein, and sequences that hybridize under stringent conditions to the DNA complementary sequences of the coding sequences. Additional variants of these sequences, including naturally occurring variants that may be obtained, and sequences of nucleic acids that hybridize thereto are also contemplated for use in making lysing enzymes according to this disclosure. A wide variety of isolated nucleic acid or cDNA sequences encoding phage-associated lytic enzymes, and subsequences that hybridize to such gene sequences, are useful for recombinant production of the lysin enzyme(s) or polypeptide(s) of the invention.

「レプリコン」は、in vivoでDNA複製の自律単位として機能する、すなわち、自身の制御下で複製が可能な任意の遺伝要素(例えばプラスミド、染色体、ウイルス)である。 A "replicon" is any genetic element (eg, plasmid, chromosome, virus) that functions as an autonomous unit of DNA replication in vivo, ie, is capable of replication under its own control.

「ベクター」は、付着したセグメントの複製をもたらすように別のDNAセグメントを付着することができるプラスミド、ファージ又はコスミド等のレプリコンである。 A "vector" is a replicon such as a plasmid, phage or cosmid to which another DNA segment can be attached so as to effect replication of the attached segment.

「DNA分子」は、一本鎖形態又は二重螺旋のいずれかのデオキシリボヌクレオチド(アデニン、グアニン、チミン又はシトシン)のポリマー形態を指す。この用語は、分子の一次及び二次構造のみを指し、任意の特定の三次形態に限定するものではない。このため
、この用語は、特に線状DNA分子(例えば、制限フラグメント)、ウイルス、プラスミド及び染色体中に見られる二本鎖DNAを含む。特定の二本鎖DNA分子の構造を論考する上で、配列は、DNAの非転写鎖(すなわち、mRNAに相同な配列を有する鎖)に沿って5’から3’の方向でのみ配列を生じる通常の慣例に従って本明細書に記載され得る。
A "DNA molecule" refers to a polymeric form of deoxyribonucleotides (adenine, guanine, thymine or cytosine) in either single-stranded form or double helix. This term refers only to the primary and secondary structure of the molecule, and does not limit it to any particular tertiary forms. Thus, this term includes double-stranded DNA found, inter alia, in linear DNA molecules (eg, restriction fragments), viruses, plasmids, and chromosomes. In discussing the structure of a particular double-stranded DNA molecule, sequences may be described herein according to the usual convention of producing sequences only in the 5' to 3' direction along the non-transcribed strand of DNA (i.e., the strand having sequence homology to mRNA).

「複製起点」は、DNA合成に関与するDNA配列を指す。 "Origin of replication" refers to a DNA sequence that participates in DNA synthesis.

DNA「コード配列」は、適切な制御配列の制御下に置かれた場合にin vivoで転写され、ポリペプチドへと翻訳される二本鎖DNA配列である。コード配列の境界は、5’(アミノ)末端の開始コドン及び3’(カルボキシル)末端の翻訳終止コドンによって決まる。コード配列は原核生物配列、真核生物mRNAに由来するcDNA、真核生物(例えば、哺乳動物)DNAに由来するゲノムDNA配列、更には合成DNA配列を含み得るが、これらに限定されない。ポリアデニル化シグナル及び転写終結配列は通常、コード配列の3’に位置する。 A DNA "coding sequence" is a double-stranded DNA sequence that is transcribed and translated into a polypeptide in vivo when placed under the control of appropriate regulatory sequences. The boundaries of the coding sequence are determined by a start codon at the 5' (amino) terminus and a translation stop codon at the 3' (carboxyl) terminus. A coding sequence can include, but is not limited to, prokaryotic sequences, cDNA from eukaryotic mRNA, genomic DNA sequences from eukaryotic (eg, mammalian) DNA, and even synthetic DNA sequences. A polyadenylation signal and transcription termination sequence will usually be located 3' to the coding sequence.

転写及び翻訳制御配列は、宿主細胞においてコード配列の発現をもたらすプロモーター、エンハンサー、ポリアデニル化シグナル、ターミネーター等のようなDNA制御配列である。 Transcriptional and translational control sequences are DNA control sequences, such as promoters, enhancers, polyadenylation signals, terminators, etc., which provide for expression of a coding sequence in a host cell.

「プロモーター配列」は、細胞内でRNAポリメラーゼに結合し、下流の(3’方向)コード配列の転写を開始することが可能なDNA制御領域である。本発明を定義する目的上、プロモーター配列は、その3’末端に転写開始部位が結合し、バックグラウンドを超えて検出可能なレベルで転写を開始するのに必要な最小数の塩基又は要素を含むように上流(5’方向)に伸びる。プロモーター配列内には、転写開始部位(便宜上、ヌクレアーゼS1を用いてマッピングすることにより規定される)、及びRNAポリメラーゼの結合に関与するタンパク質結合ドメイン(コンセンサス配列)が見られる。真核生物プロモーターは、常にではないが多くの場合、「TATA」ボックス及び「CAT」ボックスを含有する。原核生物プロモーターは、-10及び-35コンセンサス配列に加えてシャイン-ダルガノ配列を含有する。 A "promoter sequence" is a DNA regulatory region capable of binding RNA polymerase in a cell and initiating transcription of a downstream (3' direction) coding sequence. For purposes of defining the present invention, a promoter sequence is bounded at its 3′ end by a transcription initiation site and extends upstream (5′ direction) to include the minimum number of bases or elements necessary to initiate transcription at levels detectable above background. Within the promoter sequence will be found a transcription initiation site (conveniently defined by mapping with nuclease S1), as well as protein binding domains (consensus sequences) responsible for the binding of RNA polymerase. Eukaryotic promoters will often, but not always, contain "TATA" boxes and "CAT" boxes. Prokaryotic promoters contain Shine-Dalgarno sequences in addition to the -10 and -35 consensus sequences.

「発現制御配列」は、別のDNA配列の転写及び翻訳を制御及び調節するDNA配列である。コード配列は、RNAポリメラーゼがコード配列をmRNAに転写する場合に細胞内で転写及び翻訳制御配列の「制御下」にあり、このmRNAが続いてコード配列によってコードされるタンパク質へと翻訳される。 An "expression control sequence" is a DNA sequence that controls and regulates the transcription and translation of another DNA sequence. A coding sequence is “under the control” of transcriptional and translational control sequences in a cell when RNA polymerase transcribes the coding sequence into mRNA, which is subsequently translated into the protein encoded by the coding sequence.

「シグナル配列」は、コード配列の前に含まれ得る。この配列は、宿主細胞と連絡し、ポリペプチドを細胞表面へと指向するか、又はポリペプチドを培地中に分泌させるシグナルペプチドをポリペプチドのN末端にコードし、このシグナルペプチドは、タンパク質が細胞から遊離する前に宿主細胞によって切り取られる。シグナル配列は、原核生物及び真核生物に特有の様々なタンパク質と関連して見ることができる。 A "signal sequence" may be included before the coding sequence. This sequence encodes a signal peptide at the N-terminus of the polypeptide that communicates with the host cell and directs the polypeptide to the cell surface or secretes the polypeptide into the medium, which signal peptide is cleaved off by the host cell before the protein is released from the cell. Signal sequences can be found in association with a variety of proteins unique to prokaryotes and eukaryotes.

「オリゴヌクレオチド」という用語は、本発明のプローブに関して本明細書で使用される場合、2つ以上、好ましくは3つより多いリボヌクレオチドで構成される分子として規定される。その正確なサイズは、多くの要因によって決まり、この要因はオリゴヌクレオチドの最終的な機能及び用途によって決まる。 The term "oligonucleotide", as used herein with respect to probes of the invention, is defined as a molecule composed of two or more, preferably more than three, ribonucleotides. Its exact size depends on many factors, which in turn depend on the ultimate function and use of the oligonucleotide.

「プライマー」という用語は本明細書で使用される場合、精製制限消化と同様に自然に発生するか、又は合成的に作製されるかに関わらず、核酸鎖に相補的なプライマー伸長産物の合成が誘導される条件下に置かれた場合、すなわちヌクレオチド、及びDNAポリメ
ラーゼ等の誘導剤の存在下で、また好適な温度及びpHで合成の開始点として作用することが可能なオリゴヌクレオチドを指す。プライマーは、一本鎖又は二本鎖のいずれであってもよく、誘導剤の存在下で所望の伸長産物の合成を始動するのに十分に長い必要がある。プライマーの正確な長さは温度、プライマーの供給源及び方法の用途を含む多くの要因によって決まる。例えば、診断用途では、標的配列の複雑さに応じて、オリゴヌクレオチドプライマーは通例、15個~25個又はそれ以上のヌクレオチドを含有するが、より少ないヌクレオチドを含有していてもよい。
The term "primer" as used herein refers to an oligonucleotide, whether naturally occurring as in a purified restriction digest or made synthetically, is capable of acting as an initiation point for synthesis when placed under conditions that induce the synthesis of a primer extension product complementary to a nucleic acid strand, i.e., in the presence of an inducing agent such as a nucleotide and a DNA polymerase, and at a suitable temperature and pH. A primer can be either single-stranded or double-stranded and must be sufficiently long to prime the synthesis of the desired extension product in the presence of the inducing agent. The exact length of the primer will depend on many factors, including temperature, source of primer and use of the method. For example, for diagnostic applications, depending on the complexity of the target sequence, an oligonucleotide primer typically contains 15-25 or more nucleotides, although it may contain fewer nucleotides.

本明細書のプライマーは、特定の標的DNA配列の種々の鎖に「実質的に」相補的となるように選択される。これは、プライマーがそれらのそれぞれの鎖とハイブリダイズするのに十分に相補的でなくてはならないことを意味する。したがって、プライマー配列は、鋳型の正確な配列を反映する必要はない。例えば、非相補的ヌクレオチドフラグメントがプライマーの5’末端に付着し、プライマー配列の残りの部分が鎖に相補的であってもよい。代替的には、プライマー配列が鎖の配列とハイブリダイズするのに十分な相補性を有し、それにより伸長産物の合成のための鋳型が形成されるという条件で、非相補的な塩基又はより長い配列がプライマーに組み入れられてもよい。 Primers herein are selected to be "substantially" complementary to different strands of a particular target DNA sequence. This means that the primers must be sufficiently complementary to hybridize with their respective strands. Therefore, a primer sequence need not reflect the exact sequence of the template. For example, a non-complementary nucleotide fragment may be attached to the 5' end of the primer and the remainder of the primer sequence complementary to the strand. Alternatively, non-complementary bases or longer sequences may be incorporated into the primer, provided that the primer sequence has sufficient complementarity to hybridize with the sequence of the strand, thereby forming a template for synthesis of extension products.

本明細書で使用される場合、「制限エンドヌクレアーゼ」及び「制限酵素」という用語は、各々が二本鎖DNAを特定のヌクレオチド配列で又はその近くで切断する細菌酵素を指す。 As used herein, the terms "restriction endonuclease" and "restriction enzyme" each refer to bacterial enzymes that cut double-stranded DNA at or near specific nucleotide sequences.

細胞は、外因性又は非相同DNAが細胞内に導入されている場合に、かかるDNAによって「形質転換」されている。形質転換DNAは、細胞のゲノムを構成する染色体DNA内に組み込まれて(共有結合的に連結して)いても、又はそうでなくてもよい。例えば、原核生物、酵母及び哺乳動物細胞では、形質転換DNAは、プラスミド等のエピソーム要素上に維持され得る。真核細胞に関しては、安定に形質転換された細胞は、形質転換DNAが染色体複製により娘細胞に受け継がれるように染色体内に組み込まれた細胞である。この安定性は、形質転換DNAを含有する娘細胞の集団で構成される細胞株又はクローンを確立する真核細胞の能力によって実証される。「クローン」は、有糸分裂により単一細胞又は共通祖先から生じる細胞の集団である。「細胞株」は、多世代にわたってin vitroで安定した成長が可能な初代細胞のクローンである。 A cell has been "transformed" by exogenous or heterologous DNA when such DNA has been introduced inside the cell. The transforming DNA may or may not be integrated (covalently linked) into chromosomal DNA making up the genome of the cell. For example, in prokaryotes, yeast and mammalian cells, the transforming DNA can be maintained on episomal elements such as plasmids. With respect to eukaryotic cells, a stably transformed cell is one in which the transforming DNA has become integrated into a chromosome such that it is passed on to daughter cells by chromosomal replication. This stability is demonstrated by the ability of eukaryotic cells to establish cell lines or clones composed of a population of daughter cells containing the transforming DNA. A "clone" is a population of cells arising from a single cell or common ancestor by mitosis. A "cell line" is a primary cell clone capable of stable growth in vitro for many generations.

2つのDNA配列は、少なくとも約75%(好ましくは少なくとも約80%、最も好ましくは少なくとも約90%又は95%)のヌクレオチドが規定の長さのDNA配列にわたって一致する場合に「実質的に相同」である。実質的に相同な配列は、配列データバンクで利用可能な標準的なソフトウェアを用いて配列を比較することによって、又は例えば特定のシステムについて規定されるストリンジェントな条件下でのサザンハイブリダイゼーション実験において特定することができる。適切なハイブリダイゼーション条件の規定は、当業者の技能の範囲内である。例えば、Maniatis et al.(上掲)、DNA Cloning, Vols. I & II(上掲)、Nucleic Acid Hybridization(上掲)を参照されたい。 Two DNA sequences are "substantially homologous" if at least about 75% (preferably at least about 80%, most preferably at least about 90% or 95%) of the nucleotides are identical over a defined length of the DNA sequence. Sequences that are substantially homologous can be identified by comparing sequences using standard software available in sequence databanks or in Southern hybridization experiments under, for example, stringent conditions, as defined for a particular system. Defining appropriate hybridization conditions is within the skill of those in the art. See, eg, Maniatis et al. (supra), DNA Cloning, Vols. I & II (supra), Nucleic Acid Hybridization (supra).

本明細書で企図される変異体DNA分子の多くは、M13プライマー突然変異誘発等の標準的なDNA突然変異誘発法によって作り出されるものを含む。これらの技法の詳細は、Sambrook et al. (1989) In Molecular Cloning: A Laboratory Manual, Cold Spring Harbor, N.Y.(引用することにより本明細書の一部をなす)に提示されている。かかる技法を用いることで、開示のものと僅かに異なる変異体を作り出すことができる。本明細書に具体的に開示されるものの誘導体であり、ヌクレオチドの欠失、付加又は置換により開示のものとは異なるが、依然として溶解素ポリペプチド(複数の場合もある)の機能的特性を有するタンパク質をコードするDNA分子及びヌクレオチド配列が本開示に企図される。開示のDNA分子に由来する小DNA分子も含まれる。かかる小DNA分子は、ハイ
ブリダイゼーションプローブ又はポリメラーゼ連鎖反応(PCR)プライマーとしての使用に好適なオリゴヌクレオチドを含む。そのため、これらの小DNA分子は、少なくとも豚レンサ球菌(Staphylococcus suis)のバクテリオファージによって遺伝的にコードさ
れる溶菌酵素のセグメントを含み、PCR目的では、遺伝子の少なくとも10個~15個のヌクレオチド配列、より好ましくは15個~30個のヌクレオチド配列を含む。開示のDNA分子から上記のように得られるDNA分子及びヌクレオチド配列も、ストリンジェントな条件下で開示のDNA配列又はそのフラグメントにハイブリダイズするDNA配列として規定することができる。
Many of the mutant DNA molecules contemplated herein include those produced by standard DNA mutagenesis methods such as M13 primer mutagenesis. Details of these techniques are presented in Sambrook et al. (1989) In Molecular Cloning: A Laboratory Manual, Cold Spring Harbor, NY, incorporated herein by reference. Using such techniques it is possible to generate variants slightly different from those disclosed. DNA molecules and nucleotide sequences that are derivatives of those specifically disclosed herein and that encode proteins that differ from those disclosed by deletion, addition or substitution of nucleotides, but still possess the functional properties of the lysin polypeptide(s) are contemplated by the present disclosure. Also included are small DNA molecules derived from the disclosed DNA molecules. Such small DNA molecules include oligonucleotides suitable for use as hybridization probes or polymerase chain reaction (PCR) primers. As such, these small DNA molecules comprise at least a segment of the lytic enzyme genetically encoded by the bacteriophage of Staphylococcus suis and, for PCR purposes, at least 10-15 nucleotide sequences of the gene, more preferably 15-30 nucleotide sequences. The DNA molecules and nucleotide sequences obtained above from the disclosed DNA molecules can also be defined as DNA sequences that hybridize to the disclosed DNA sequences or fragments thereof under stringent conditions.

特定の程度のストリンジェンシーに対応するハイブリダイゼーション条件は、選ばれるハイブリダイゼーション方法の性質、並びに使用されるハイブリダイズDNAの組成及び長さに応じて異なる。概して、ハイブリダイゼーションの温度及びハイブリダイゼーションバッファーのイオン強度(特に、ナトリウムイオン濃度)により、ハイブリダイゼーションのストリンジェンシーが決まる。特定の程度のストリンジェンシーを達成するのに必要とされるハイブリダイゼーション条件に関する計算は、Sambrook et al. (1989), In Molecular Cloning: A Laboratory Manual, Cold Spring Harbor, N.Y., chapters 9 and 11(引用することにより本明細書の一部をなす)によって論考されている。 Hybridization conditions corresponding to particular degrees of stringency will vary depending upon the nature of the hybridization method chosen and the composition and length of the hybridizing DNA used. Generally, the temperature of hybridization and the ionic strength (especially sodium ion concentration) of the hybridization buffer determine the stringency of hybridization. Calculations regarding hybridization conditions required to achieve particular degrees of stringency are discussed by Sambrook et al. (1989), In Molecular Cloning: A Laboratory Manual, Cold Spring Harbor, N.Y., chapters 9 and 11, incorporated herein by reference.

かかる計算の一例は以下の通りである。ハイブリダイゼーション実験は、標的DNA分子へのDNA分子(例えば、炭疽菌に特異的なバクテリオファージによって遺伝的にコードされる溶菌酵素の天然変異体(variation))のハイブリダイゼーションによって行う
ことができる。標的DNAは例えば、当該技術分野で既知であり、Sambrook et al. (1989) In Molecular Cloning: A Laboratory Manual, Cold Spring Harbor, N.Y.(引用することにより本明細書の一部をなす)に記載されている技法であるサザンブロッティング(Southern (1975). J. Mol. Biol. 98:503)によってアガロースゲル内で電気泳動され、
ニトロセルロースメンブレンに転写された対応するcDNAであってもよい。同位体P32標識dCTPで標識された標的プローブとのハイブリダイゼーションを、6倍SSC等の高イオン強度の溶液中で融解温度Tm(下記)より20℃~25℃低い温度にて行う。サザンブロット上の標的DNA分子が10ng以上のDNAを含有する、かかるサザンハイブリダイゼーション実験については、1ng/ml~2ng/mlの放射性標識プローブ(109CPM/mug以上の比活性の)を用いて6時間~8時間ハイブリダイゼーションを行う。ハイブリダイゼーション後に、ニトロセルロースフィルターを洗浄して、バックグラウンドハイブリダイゼーションを除去する。洗浄条件は、特異的ハイブリダイゼーションシグナルを保持しながらバックグラウンドハイブリダイゼーションを除去するのに可能な限りストリンジェントである。「Tm」という用語は、それを超えると一般的なイオン条件下で放射性標識プローブ分子がその標的DNA分子にハイブリダイズしない温度を表す。かかるハイブリッド分子のTmは、以下の等式から推定することができる:T=81.5℃-16.6(ナトリウムイオン濃度のlog10)+0.41(%G+C)-0.63(%ホルムアミド)-(600/l)(式中、lは、塩基対中のハイブリッドの長さである)。この等式は、0.01M~0.4Mの範囲のナトリウムイオンの濃度について有効であり、より高ナトリウムイオン濃度の溶液におけるTmの計算についてはあまり正確でない(Bolton and McCarthy (1962). Proc. Natl. Acad. Sci. USA 48:1390)(引用することにより本明細書の一部をなす)。この等式は、30%~75%以内のG+C含量を有するDNAについても有効であり、100ヌクレオチド長を超えるハイブリッドにも適用される。オリゴヌクレオチドプローブの挙動は、Sambrook et al. (1989), In Molecular Cloning: A Laboratory Manual, Cold Spring Harbor, N.Y. (引用することにより本明細書の一部をなす)の第11章に詳細に記載されている。ここで記載される好ましい例示的な条件は、溶菌遺伝子の変異の選択への使用について特に企図される。
An example of such a calculation is as follows. A hybridization experiment can be performed by hybridization of a DNA molecule (eg, a natural variation of a lytic enzyme genetically encoded by a bacteriophage specific for Bacillus anthracis) to a target DNA molecule. Target DNA is electrophoresed in an agarose gel, for example, by Southern blotting (Southern (1975). J. Mol. Biol. 98:503), a technique known in the art and described in Sambrook et al. (1989) In Molecular Cloning: A Laboratory Manual, Cold Spring Harbor, NY, incorporated herein by reference.
It may be the corresponding cDNA transferred to a nitrocellulose membrane. Hybridization with isotope P32- labeled dCTP-labeled target probes is performed in a high ionic strength solution such as 6×SSC at 20° C.-25° C. below the melting temperature Tm (below). For such Southern hybridization experiments in which the target DNA molecules on the Southern blot contain 10 ng or more of DNA, hybridization is performed with 1 ng/ml to 2 ng/ml of radiolabeled probe (with a specific activity of 10 CPM/mug or more) for 6 to 8 hours. After hybridization, the nitrocellulose filters are washed to remove background hybridization. Wash conditions are as stringent as possible to remove background hybridization while retaining specific hybridization signal. The term "Tm" refers to the temperature above which a radiolabeled probe molecule will not hybridize to its target DNA molecule under prevailing ionic conditions. The Tm of such a hybrid molecule can be estimated from the following equation: Tm = 81.5°C - 16.6 (log10 of sodium ion concentration) + 0.41 (% G+C) - 0.63 (% formamide) - (600/l), where l is the length of the hybrid in base pairs. This equation is valid for concentrations of sodium ions in the range of 0.01 M to 0.4 M and is less accurate for calculating Tm in solutions of higher sodium ion concentrations (Bolton and McCarthy (1962). Proc. Natl. Acad. Sci. USA 48:1390) (incorporated herein by reference). This equation is also valid for DNAs with G+C content within 30%-75% and applies to hybrids longer than 100 nucleotides in length. The behavior of oligonucleotide probes is described in detail in Chapter 11 of Sambrook et al. (1989), In Molecular Cloning: A Laboratory Manual, Cold Spring Harbor, NY (incorporated herein by reference). The preferred exemplary conditions described herein are specifically contemplated for use in selecting mutations in lysis genes.

本開示の好ましい実施形態では、ストリンジェントな条件は、25%を超える配列変異
(「ミスマッチ」とも称される)を有するDNA分子がハイブリダイズしない条件と規定することができる。より好ましい実施形態では、ストリンジェントな条件は、15%を超えるミスマッチを有するDNA分子がハイブリダイズしない条件であり、更により好ましくは、ストリンジェントな条件は、10%を超えるミスマッチを有するDNA配列がハイブリダイズしない条件である。ストリンジェントな条件は、6%を超えるミスマッチを有するDNA配列がハイブリダイズしない条件であるのが好ましい。
In preferred embodiments of the present disclosure, stringent conditions can be defined as conditions under which DNA molecules with more than 25% sequence variation (also called "mismatches") will not hybridize. In a more preferred embodiment, stringent conditions are conditions under which DNA molecules with more than 15% mismatches will not hybridize, and even more preferably stringent conditions are conditions under which DNA sequences with more than 10% mismatches will not hybridize. Stringent conditions are preferably conditions under which DNA sequences with more than 6% mismatches will not hybridize.

遺伝コードの縮重は、コードされるタンパク質のアミノ酸配列を維持しながら、DNA分子のヌクレオチド配列中の大きな変異を可能にすることから、実施形態の範囲を更に広くする。例えば、代表的なアミノ酸残基は、アラニンである。アラニンは、cDNA中でヌクレオチドコドントリプレットGCTによってコードされ得る。遺伝コードの縮重のために、3つの他のヌクレオチドコドントリプレットであるGCT、GCC及びGCAもアラニンをコードする。このため、遺伝子のヌクレオチド配列は、コードされるタンパク質のアミノ酸組成又はタンパク質の特性に影響を及ぼすことなく、この位置でこれらの3つのコドンのいずれかへと変化し得る。特定のアミノ酸についての遺伝コード及びヌクレオチドコドンの変異は、当業者に既知である。遺伝コードの縮重に基づき、上記のような標準的なDNA突然変異誘発法を用いて、又はDNA配列の合成によって変異体DNA分子を本明細書に開示されるcDNA分子から得ることができる。遺伝コードの縮重に基づく配列変異によりストリンジェントな条件下で開示のcDNA配列にハイブリダイズしないDNA配列は、本明細書では本開示に包含される。 The degeneracy of the genetic code further broadens the scope of embodiments, as it allows for large variations in the nucleotide sequence of the DNA molecule while maintaining the amino acid sequence of the encoded protein. For example, a representative amino acid residue is alanine. Alanine can be encoded in the cDNA by the nucleotide codon triplet GCT. Due to the degeneracy of the genetic code, three other nucleotide codon triplets, GCT, GCC and GCA, also code for alanine. Thus, the nucleotide sequence of the gene can be changed to any of these three codons at this position without affecting the amino acid composition of the encoded protein or the properties of the protein. The genetic code and nucleotide codon variations for particular amino acids are known to those of skill in the art. Based on the degeneracy of the genetic code, variant DNA molecules can be obtained from the cDNA molecules disclosed herein using standard DNA mutagenesis techniques, as described above, or by synthesis of the DNA sequence. DNA sequences that do not hybridize to the disclosed cDNA sequences under stringent conditions due to sequence variation based on the degeneracy of the genetic code are included herein in the disclosure.

このため、配列が本明細書に提示又は言及されるものと同じアミノ酸配列を有するポリペプチドをコードするが、それに縮重した、又は提示若しくは言及される例示的な核酸配列に縮重した、PlySs2を含む本発明の溶解素をコードするDNA配列も本発明の範囲内であることを理解されたい。「に縮重した」とは、異なる3文字コドンが特定のアミノ酸の指定に用いられることを意味する。以下のコドンを、各々の特定のアミノ酸をコードするのに区別なく用いることができることが当該技術分野で既知である:
フェニルアラニン(Phe又はF) UUU又はUUC
ロイシン(Leu又はL) UUA又はUUG又はCUU又はCUC又はCUA又はCUG
イソロイシン(Ile又はI) AUU又はAUC又はAUA
メチオニン(Met又はM) AUG
バリン(Val又はV) GUU又はGUC又はGUA又はGUG
セリン(Ser又はS) UCU又はUCC又はUCA又はUCG又はAGU又はAGCプロリン(Pro又はP) CCU又はCCC又はCCA又はCCG
トレオニン(Thr又はT) ACU又はACC又はACA又はACG
アラニン(Ala又はA) GCU又はGCG又はGCA又はGCG
チロシン(Tyr又はY) UAU又はUAC
ヒスチジン(His又はH) CAU又はCAC
グルタミン(Gln又はQ) CAA又はCAG
アスパラギン(Asn又はN) AAU又はAAC
リシン(Lys又はK) AAA又はAAG
アスパラギン酸(Asp又はD) GAU又はGAC
グルタミン酸(Glu又はE) GAA又はGAG
システイン(Cys又はC) UGU又はUGC
アルギニン(Arg又はR) CGU又はCGC又はCGA又はCGG又はAGA又はAGG
グリシン(Gly又はG) GGU又はGGC又はGGA又はGGG
トリプトファン(Trp又はW) UGG
終止コドン UAA(ochre)又はUAG(amber)又はUGA(opal)
Thus, it is to be understood that DNA sequences encoding lysins of the invention, including PlySs2, which encode polypeptides having the same amino acid sequence as the sequences presented or referred to herein, but which are degenerate thereto, or degenerate to the exemplary nucleic acid sequences presented or referred to herein, are also within the scope of the present invention. "Degenerate to" means that different three-letter codons are used to designate particular amino acids. It is known in the art that the following codons can be used interchangeably to encode each specific amino acid:
Phenylalanine (Phe or F) UUU or UUC
Leucine (Leu or L) UUA or UUG or CUU or CUC or CUA or CUG
Isoleucine (Ile or I) AUU or AUC or AUA
Methionine (Met or M) AUG
Valine (Val or V) GUU or GUC or GUA or GUG
Serine (Ser or S) UCU or UCC or UCA or UCG or AGU or AGC Proline (Pro or P) CCU or CCC or CCA or CCG
Threonine (Thr or T) ACU or ACC or ACA or ACG
Alanine (Ala or A) GCU or GCG or GCA or GCG
Tyrosine (Tyr or Y) UAU or UAC
Histidine (His or H) CAU or CAC
Glutamine (Gln or Q) CAA or CAG
Asparagine (Asn or N) AAU or AAC
Lysine (Lys or K) AAA or AAG
Aspartic acid (Asp or D) GAU or GAC
Glutamic acid (Glu or E) GAA or GAG
Cysteine (Cys or C) UGU or UGC
Arginine (Arg or R) CGU or CGC or CGA or CGG or AGA or AGG
Glycine (Gly or G) GGU or GGC or GGA or GGG
Tryptophan (Trp or W) UGG
stop codon UAA (ochre) or UAG (amber) or UGA (opal)

上で指定したコドンがRNA配列についてのものであることを理解されたい。DNAについての対応するコドンは、UがTに置換される。 It should be understood that the codons specified above are for RNA sequences. The corresponding codon for DNA replaces U with T.

本明細書に記載され、当該技術分野で既知のDNA突然変異誘発法により、一例としては、レンサ球菌属のバクテリオファージ溶解素をコードし、更には本明細書に記載及び提示される溶菌ポリペプチドの不可欠な特性を維持する広範なDNA分子を作製することができることが当業者には認識される。新たに誘導されたタンパク質は、下記でより十分に説明されるように、溶菌ポリペプチド(複数の場合もある)の特性の変化を得るために選択することもできる。かかる誘導体には、僅かな欠失、付加及び置換を含むアミノ酸配列の変異を有するものが含まれる。 One skilled in the art will recognize that DNA mutagenesis methods described herein and known in the art can be used to generate a wide variety of DNA molecules that encode, by way of example, a bacteriophage lysin of the genus Streptococcus, yet retain the essential properties of the lytic polypeptides described and presented herein. Newly derived proteins can also be selected to obtain altered properties of the lytic polypeptide(s), as described more fully below. Such derivatives include those with amino acid sequence variations, including minor deletions, additions and substitutions.

アミノ酸配列変異を導入するための部位を予め決定することができるが、突然変異自体を予め決定する必要はない。例えば、所与の部位での突然変異のパフォーマンスを最適化するために、ランダム突然変異誘発を標的コドン又は領域で行い、発現されたタンパク質変異体を所望の活性の最適な組合せについてスクリーニングすることができる。上記のような既知の配列を有するDNA中の所定の部位に置換突然変異を生じさせる技法が既知である。 Sites for introducing amino acid sequence mutations can be predetermined, but the mutations themselves need not be predetermined. For example, to optimize the performance of mutations at a given site, random mutagenesis can be performed at the target codon or region and the expressed protein variants screened for the optimal combination of desired activities. Techniques are known for making substitution mutations at predetermined sites in DNA having a known sequence as described above.

アミノ酸置換は通例、単一の残基の置換であるか、又は1個以上、1個若しくは少数、1個、2個、3個、4個、5個、6個若しくは7個の残基の置換とすることができ、挿入は通常、約1個~10個のアミノ酸残基程度であり、欠失は約1個~30個の残基の範囲である。欠失又は挿入は単一の形態であってもよいが、好ましくは隣接対、すなわち、2個の残基の欠失又は2個の残基の挿入で生じさせる。置換、欠失、挿入又は任意のそれらの組合せを最終構築物に達するように組み合わせることができる。明らかに、タンパク質をコードするDNA中に生じさせる突然変異は、配列をリーディングフレーム外に置いてはならず、好ましくは二次mRNA構造をもたらし得る相補的な領域を生じない。 Amino acid substitutions are typically of single residues or may be of one or more, one or a few, 1, 2, 3, 4, 5, 6 or 7 residues; insertions are usually on the order of about 1-10 amino acid residues and deletions range from about 1-30 residues. Deletions or insertions may be of the single form, but are preferably made in adjacent pairs, ie, a deletion of 2 residues or insertion of 2 residues. Substitutions, deletions, insertions or any combination thereof may be combined to arrive at the final construct. Obviously, mutations made in the protein-encoding DNA must not place the sequence out of reading frame and preferably do not create complementary regions that could result in secondary mRNA structure.

置換変異体は、アミノ酸配列中の少なくとも1つの残基が除去され、異なる残基がその位置に挿入された変異体である。かかる置換は、タンパク質の特性に対して顕著な影響を生じないように、又はタンパク質の特性を微調整することが望まれる場合に生じさせることができる。タンパク質中の元のアミノ酸を置換することができ、これが保存的置換とみなされるアミノ酸は上に記載され、当業者に認識される。 Substitutional variants are variants in which at least one residue in the amino acid sequence has been removed and a different residue inserted in its place. Such substitutions can be made so as not to have a noticeable effect on the properties of the protein, or when it is desired to fine-tune the properties of the protein. Amino acids that can be substituted for the original amino acid in the protein and which are considered conservative substitutions are described above and recognized by those skilled in the art.

機能又は免疫学的同一性の実質的な変化は、あまり保存的ではない置換を選択すること、例えば(a)例えばシート若しくはヘリカル構造としての置換領域におけるポリペプチド骨格の構造、(b)標的部位での分子の電荷若しくは疎水性、又は(c)側鎖の体積を維持することに対する影響がより大幅に異なる残基を選択することによって生じさせることができる。概してタンパク質特性の最も大きな変化を生じることが予想される置換は、(a)親水性残基、例えばセリル若しくはトレオニルで、疎水性残基、例えばロイシル、イソロイシル、フェニルアラニル、バリル若しくはアラニルを(又は親水性残基を疎水性残基で)置換するもの、(b)システイン若しくはプロリンで任意の他の残基を(又はシステイン若しくはプロリンを任意の他の残基で)置換するもの、(c)電気陽性側鎖を有する残基、例えばリシル、アルギニル若しくはヒスチジルで電気陰性残基、例えばグルタミル若しくはアスパルチルを(又は電気陽性側鎖を有する残基を電気陰性残基で)置換するもの、又は(d)巨大な側鎖を有する残基、例えばフェニルアラニンで側鎖を有しない残基、例えばグリシンを(又は巨大な側鎖を有する残基を、側鎖を有しない残基で)置換するものである。 Substantial changes in function or immunological identity can be produced by choosing less conservative substitutions, for example by choosing residues that differ more significantly in their impact on maintaining (a) the structure of the polypeptide backbone in the replacement region, e.g., as a sheet or helical structure, (b) the charge or hydrophobicity of the molecule at the target site, or (c) the volume of side chains. Generally, substitutions expected to produce the greatest changes in protein properties are: (a) hydrophilic residues such as seryl or threonyl for hydrophobic residues such as leucyl, isoleucyl, phenylalanyl, valyl or alanyl (or hydrophilic residues for hydrophobic residues); (b) cysteine or proline for any other residue (or cysteine or proline for any other residue); (d) substitution of stydyl for electronegative residues such as glutamyl or aspartyl (or residues with electropositive side chains with electronegative residues); or (d) substitution of residues with bulky side chains such as phenylalanine with no side chains such as glycine (or residues with bulky side chains with residues without side chains).

これらのアミノ酸置換又は欠失又は付加の影響を、感受性細菌を溶解若しくは死滅させ
るか、又は感染した細菌宿主中のファージによって提示されるDNA架橋剤に対する感受性を補完する誘導体又は変異体タンパク質の能力を分析することにより、溶菌ポリペプチド(複数の場合もある)の誘導体又は変異体について評定することができる。これらのアッセイは、誘導体若しくは変異体タンパク質をコードするDNA分子を上記の細菌にトランスフェクトするか、又は誘導体若しくは変異体タンパク質をコードするDNA分子をトランスフェクトした宿主から発現されたタンパク質と共に細菌をインキュベートすることによって行うことができる。
The effect of these amino acid substitutions or deletions or additions can be assessed for derivatives or variants of the lytic polypeptide(s) by analyzing the ability of the derivative or variant protein to lyse or kill susceptible bacteria or to complement the sensitivity to DNA cross-linking agents displayed by phage in infected bacterial hosts. These assays can be performed by transfecting the above bacteria with a DNA molecule encoding the derivative or mutant protein or incubating the bacteria with proteins expressed from a host transfected with a DNA molecule encoding the derivative or mutant protein.

アミノ酸配列変異を導入するための部位を予め決定することができるが、突然変異自体を予め決定する必要はない。例えば、所与の部位での突然変異のパフォーマンスを最適化するために、ランダム突然変異誘発を標的コドン又は領域で行い、発現されたタンパク質変異体を所望の活性の最適な組合せについてスクリーニングすることができる。上記のような既知の配列を有するDNA中の所定の部位に置換突然変異を生じさせる技法が既知である。 Sites for introducing amino acid sequence mutations can be predetermined, but the mutations themselves need not be predetermined. For example, to optimize the performance of mutations at a given site, random mutagenesis can be performed at the target codon or region and the expressed protein variants screened for the optimal combination of desired activities. Techniques are known for making substitution mutations at predetermined sites in DNA having a known sequence as described above.

本発明の別の特徴は、本明細書に開示されるDNA配列の発現である。当該技術分野で既知のように、DNA配列は、それらを適切な発現ベクター内の発現制御配列に操作可能に連結し、この発現ベクターを用いて適切な単細胞宿主を形質転換することによって発現させることができる。本発明のDNA配列の発現制御配列へのかかる操作的連結は、当然ながら、既にDNA配列の一部ではない場合、DNA配列の上流の正確なリーディングフレーム内に開始コドンATGを設けることを含む。広範な宿主/発現ベクターの組合せを本発明のDNA配列の発現に用いることができる。有用な発現ベクターは例えば、染色体性、非染色体性及び合成DNA配列のセグメントからなり得る。好適なベクターとしては、SV40の誘導体、並びに既知の細菌プラスミド、例えば大腸菌プラスミドcolEl、pCR1、pBR322、pMB9及びそれらの誘導体、RP4等のプラスミド;ファージDNA、例えばファージλの多数の誘導体、例えばNM989、並びに他のファージDNA、例えばM13及び繊維状一本鎖ファージDNA;2μプラスミド等の酵母プラスミド又はその誘導体;昆虫又は哺乳動物細胞に有用なベクター等の真核細胞に有用なベクター;ファージDNA又は他の発現制御配列を用いるように改変されたプラスミド等のプラスミドとファージDNAとの組合せに由来するベクター等が挙げられる。 Another feature of the invention is the expression of the DNA sequences disclosed herein. DNA sequences can be expressed by operably linking them to expression control sequences in a suitable expression vector and transforming a suitable unicellular host with the expression vector, as is known in the art. Such operative linking of the DNA sequences of the invention to expression control sequences, of course, involves providing the initiation codon ATG in correct reading frame upstream of the DNA sequence, if not already part of the DNA sequence. A wide variety of host/expression vector combinations may be employed in expressing the DNA sequences of this invention. Useful expression vectors, for example, may consist of segments of chromosomal, non-chromosomal and synthetic DNA sequences. Suitable vectors include derivatives of SV40 and plasmids such as known bacterial plasmids such as E. coli plasmids colE1, pCR1, pBR322, pMB9 and their derivatives, RP4; phage DNA such as numerous derivatives of phage λ such as NM989, and other phage DNA such as M13 and filamentous single-stranded phage DNA; yeast plasmids such as the 2μ plasmid or derivatives thereof; vectors useful for eukaryotic cells such as vectors useful for insect or mammalian cells. and vectors derived from combinations of plasmids and phage DNA, such as plasmids modified to use phage DNA or other expression control sequences.

広範な発現制御配列(それに操作可能に連結したDNA配列の発現を制御する配列)のいずれかを、本発明のDNA配列を発現するために、これらのベクターに用いることができる。かかる有用な発現制御配列としては、例えばSV40、CMV、ワクシニア、ポリオーマ又はアデノウイルスの初期又は後期プロモーター、lac系、trp系、TAC系、TRC系、LTR系、ファージλの主要オペレーター及びプロモーター領域、fd外被タンパク質の制御領域、3-ホスホグリセリン酸キナーゼ又は他の解糖酵素のプロモーター、酸性ホスファターゼ(例えば、Pho5)のプロモーター、酵母接合因子のプロモーター、並びに原核若しくは真核細胞、又はそれらのウイルスの遺伝子の発現を制御することが知られる他の配列、並びにそれらの様々な組合せが挙げられる。 Any of a wide variety of expression control sequences (sequences that control the expression of DNA sequences operably linked thereto) can be used in these vectors to express the DNA sequences of this invention. Such useful expression control sequences include, for example, the early or late promoters of SV40, CMV, vaccinia, polyoma or adenovirus, the lac system, the trp system, the TAC system, the TRC system, the LTR system, the major operator and promoter regions of phage λ, the control region of the fd coat protein, the promoters of 3-phosphoglycerate kinase or other glycolytic enzymes, the promoters of acid phosphatase (e.g. Pho5), the yeast mating factor promoters, and prokaryotic or eukaryotic cells, or other sequences known to control the expression of those viral genes, as well as various combinations thereof.

広範な単細胞宿主細胞も本発明のDNA配列の発現に有用である。これらの宿主には、大腸菌、シュードモナス属、バシラス属、ストレプトミセス属の株、酵母等の真菌、並びに組織培養物中のCHO、R1.1、B-W及びL-M細胞、アフリカミドリザル腎臓細胞(例えば、COS 1、COS 7、BSC1、BSC40及びBMT10)等の動物細胞、昆虫細胞(例えば、Sf9)、並びにヒト細胞及び植物細胞等の既知の真核生物及び原核生物宿主が含まれ得る。 A wide variety of unicellular host cells are also useful in expressing the DNA sequences of this invention. These hosts include fungi such as E. coli, strains of Pseudomonas, Bacillus, Streptomyces, yeast, and known eukaryotic and prokaryotic hosts such as CHO, R1.1, BW and LM cells in tissue culture, African green monkey kidney cells (e.g. COS 1, COS 7, BSC1, BSC40 and BMT10), insect cells (e.g. Sf9), and human and plant cells. can be included.

全てのベクター、発現制御配列及び宿主が本発明のDNA配列の発現に同様に良好に機能するわけではないことが理解される。また、全ての宿主が同じ発現系で同様に良好に機
能するわけではない。しかしながら、当業者は、本発明の範囲を逸脱することなく、所望の発現を達成するのに適当なベクター、発現制御配列及び宿主を過度な実験なしに選択することが可能である。
It is understood that not all vectors, expression control sequences and hosts will function equally well to express the DNA sequences of this invention. Also, not all hosts work equally well with the same expression system. However, one of ordinary skill in the art will be able to select, without undue experimentation, appropriate vectors, expression control sequences and hosts to achieve the desired expression without departing from the scope of the invention.

ポリペプチドのコード配列のフラグメントのライブラリーを用いて、変異体のスクリーニング及びその後の選択のためにポリペプチドの混合鎖集団を生成することができる。例えば、コード配列フラグメントのライブラリーは、ニッキングが分子1つ当たり約1回のみ起こる条件下で関心のコード配列の二本鎖PCRフラグメントをヌクレアーゼで処理し、二本鎖DNAを変性させ、DNAを再生して、異なるニッキング産物に由来するセンス/アンチセンス対を含み得る二本鎖DNAを形成し、S1ヌクレアーゼでの処理により再形成された二重鎖から一本鎖部分を除去し、得られるフラグメントライブラリーを発現ベクターにライゲートすることによって生成することができる。この方法により、様々なサイズの関心のタンパク質のN末端及び内部フラグメントをコードする発現ライブラリーを得ることができる。 Libraries of fragments of polypeptide coding sequences can be used to generate mixed chain populations of polypeptides for screening and subsequent selection of variants. For example, the library of the code array fragment is that nicking occurs only about once per molecule per molecule, which is a cord sequence of the cord sequence that is interested in a two -strag arrangement of the cord sequence that is interested in it with a nucleuses, degenerate the double -stranded DNA, regenerates DNA, and derives the sense of the sense / antisense derived from different kicking products. It can be generated by forming a two -stranded DNA that can be obtained, removing a single -strag from a double chain that is re -formed by the processing of S1 nucleese, and rigating the obtained fragment library into an expression vector. By this method, expression libraries can be obtained that encode N-terminal and internal fragments of the protein of interest of various sizes.

点突然変異又は切断によって作製されるコンビナトリアルライブラリーの遺伝子産物をスクリーニングし、選択される特性を有する遺伝子産物についてcDNAライブラリーをスクリーニングする幾つかの技法が当該技術分野で既知である。大きな遺伝子ライブラリーをスクリーニングするためのハイスループット分析に適した、最も広く用いられている技法は通例、遺伝子ライブラリーを複製可能な発現ベクターにクローニングし、得られるベクターのライブラリーで適切な細胞を形質転換し、所望の活性の検出により、産物が検出された遺伝子をコードするベクターの単離が促進される条件下でコンビナトリアル遺伝子を発現させることを含む。ライブラリーにおける機能的突然変異体の頻度を高める技法である再帰的アンサンブル突然変異誘発(REM)を、タンパク質の変異体を特定するスクリーニングアッセイと組み合わせて用いることができる(Arkin and Yourvan (1992) Proc. Natl. Acad. Sci. USA 89:7811-7815、Delgrave et al. (1993) Protein Engineering 6(3):327-331)。 Several techniques are known in the art for screening gene products of combinatorial libraries generated by point mutation or truncation, and for screening cDNA libraries for gene products with selected properties. The most widely used techniques amenable to high-throughput analysis for screening large gene libraries typically involve cloning the gene library into a replicable expression vector, transforming the resulting library of vectors into appropriate cells, and expressing the combinatorial genes under conditions where detection of the desired activity facilitates isolation of the vector encoding the gene whose product was detected. Recursive ensemble mutagenesis (REM), a technique to increase the frequency of functional mutants in libraries, can be used in conjunction with screening assays to identify protein variants (Arkin and Yourvan (1992) Proc. Natl. Acad. Sci. USA 89:7811-7815, Delgrave et al. (1993) Protein Engineering 6(3):327-331).

組成物
本発明の溶菌酵素(複数の場合もある)/ポリペプチド(複数の場合もある)を含む治療用又は医薬組成物、並びに関連の使用方法及び製造方法が本発明に従って提供される。治療用又は医薬組成物は、1つ以上の溶菌ポリペプチドを含むことができ、任意に天然、切断型、キメラ又はシャッフル溶菌酵素を、任意に担体、ビヒクル、ポリペプチド、ポリヌクレオチド、ホリンタンパク質(複数の場合もある)、1つ以上の抗生物質、又は好適な賦形剤、担体若しくはビヒクル等の他の成分と組み合わせて含む。本発明は、細菌感染又は関連病態を含む、特にブドウ球菌属細菌を含むグラム陽性細菌の死滅、軽減、脱コロニー化(decolonization)、予防法又は治療に使用される、本発明の溶解素、特にPlySs2(CF-301)、Sal溶解素、LysK溶解素、リゾスタフィン、phill溶解素、LysH5溶解素、MV-L溶解素、LysGH15溶解素及びALE-1溶解素を含むSH3型結合ドメインを有する溶解素の治療用組成物又は医薬組成物を提供する。本発明は、皮膚等の外表面の又はそれを介した汚染又は感染におけるものを含む、特にレンサ球菌属を含むグラム陽性細菌による汚染及び/又は感染の治療、低減又は制御に使用される、本発明の溶解素、特にPlySs2(CF-301)、Sal溶解素、LysK溶解素、リゾスタフィン、phill溶解素、LysH5溶解素、MV-L溶解素、LysGH15溶解素及びALE-1溶解素を含むSH3型結合ドメインを有する溶解素の治療用組成物又は医薬組成物を提供する。局所又は皮膚への適用、及び皮膚又は他の外表面を含む外部への一般的投与のための組成物がこれにより企図及び提供される。細菌感染又は関連病態を含む、グラム陽性細菌、特に化膿レンサ球菌及び抗生物質耐性黄色ブドウ球菌を含むレンサ球菌属、ブドウ球菌属、エンテロコッカス属又はリステリア属の死滅、軽減、脱コロニー化、予防法又は治療に使用される、PlySs2(CF-301)、S
al溶解素、LysK溶解素、リゾスタフィン、phill溶解素、LysH5溶解素、MV-L溶解素、LysGH15溶解素及びALE-1溶解素、特にPlySs2(CF-301)を含むSH3型結合ドメインを有する溶解素(そのドメイン、切断体又は変異体を含む)を含む組成物が本明細書に提示される。
Compositions A therapeutic or pharmaceutical composition comprising the lytic enzyme(s)/polypeptide(s) of the invention and related methods of use and manufacture are provided according to the invention. Therapeutic or pharmaceutical compositions can comprise one or more lytic polypeptides, optionally native, truncated, chimeric or shuffled lytic enzymes, optionally in combination with carriers, vehicles, polypeptides, polynucleotides, holin protein(s), one or more antibiotics, or other ingredients such as suitable excipients, carriers or vehicles. The present invention relates to the lysins of the invention, particularly PlySs2 (CF-301), Sal lysin, LysK lysin, lysostaphin, Phil lysin, LysH5 lysin, MV-L lysin, LysGH15 lysin and ALE, for use in killing, alleviating, decolonizing, prophylactic or treating Gram-positive bacteria, including bacteria of the genus Staphylococcus, including bacterial infections or related pathologies. Therapeutic or pharmaceutical compositions of lysins having SH3-type binding domains, including -1 lysins, are provided. The present invention relates to the lysins of the invention, particularly PlySs2 (CF-301), Sal lysin, LysK lysin, lysostaphin, Phil lysin, LysH5 lysin, MV-L lysin, LysGH15 lysin and A Therapeutic or pharmaceutical compositions of lysins having SH3-type binding domains, including LE-1 lysins, are provided. Compositions for topical or cutaneous application and general administration to the outside, including the skin or other external surfaces, are hereby contemplated and provided. PlySs2 (CF-301), S for killing, alleviating, decolonizing, prophylactic or treating Gram-positive bacteria, especially Streptococcus pyogenes, including Streptococcus pyogenes and antibiotic-resistant Staphylococcus aureus, Staphylococcus, Enterococcus or Listeria, including bacterial infections or related conditions
Presented herein are compositions comprising al lysins, LysK lysins, lysostaphin, phil lysins, LysH5 lysins, MV-L lysins, LysGH15 lysins and ALE-1 lysins, especially lysins with SH3-type binding domains including PlySs2 (CF-301), including domains, truncations or variants thereof.

治療用組成物中に含まれる酵素(複数の場合もある)又はポリペプチド(複数の場合もある)は、非改変ファージ関連溶菌酵素(複数の場合もある)、切断型溶菌ポリペプチド、変異体溶菌ポリペプチド(複数の場合もある)、並びにキメラ及び/又はシャッフル溶菌酵素の1つ以上又は任意の組合せであり得る。さらに、同じ細菌の治療のための異なるファージによって遺伝的にコードされる異なる溶菌ポリペプチド(複数の場合もある)を使用してもよい。これらの溶菌酵素も「非改変」溶菌酵素又はポリペプチド、切断型溶菌ポリペプチド(複数の場合もある)、変異体溶菌ポリペプチド(複数の場合もある)、並びにキメラ及びシャッフル溶菌酵素の任意の組合せであり得る。レンサ球菌属、ブドウ球菌属、エンテロコッカス属及び/又はリステリア属を含むグラム陽性細菌に対する治療用又は医薬組成物中の溶菌酵素(複数の場合もある)/ポリペプチド(複数の場合もある)は、単独で、又は抗生物質と組み合わせて、又は治療すべき他の侵襲性の細菌性生物が存在する場合、標的とされる他の細菌に特異的な他のファージ関連溶菌酵素と組み合わせて使用することができる。溶菌酵素、切断型酵素、変異体酵素、キメラ酵素、キメラポリペプチド、融合ポリペプチド、SH-3結合ドメイン含有ペプチド若しくは構築物、及び/又はシャッフル溶菌酵素は、別の治療用又は抗菌性ペプチドと共に使用することができる。別の治療用又は抗菌性ペプチドの量も変更することができる。様々な抗生物質が酵素(複数の場合もある)又はポリペプチド(複数の場合もある)と共に、別の治療用又は抗菌性ペプチドを存在させて又は存在させずに、治療用組成物中に任意に含まれ得る。2つ以上の溶菌酵素又はポリペプチドが治療用組成物中に含まれていてもよい。 The enzyme(s) or polypeptide(s) included in the therapeutic composition may be one or more or any combination of unmodified phage-associated lytic enzyme(s), truncated lytic polypeptides, mutant lytic polypeptide(s), and chimeric and/or shuffled lytic enzymes. In addition, different lytic polypeptide(s) genetically encoded by different phages for treatment of the same bacterium may be used. These lytic enzymes can also be "unmodified" lytic enzymes or polypeptides, truncated lytic polypeptide(s), mutant lytic polypeptide(s), and any combination of chimeric and shuffled lytic enzymes. The lytic enzyme(s)/polypeptide(s) in a therapeutic or pharmaceutical composition against Gram-positive bacteria including Streptococcus, Staphylococcus, Enterococcus and/or Listeria can be used alone or in combination with antibiotics or, if there are other invasive bacterial organisms to be treated, in combination with other phage-associated lytic enzymes specific for other bacteria to be targeted. Lytic enzymes, truncated enzymes, mutant enzymes, chimeric enzymes, chimeric polypeptides, fusion polypeptides, SH-3 binding domain-containing peptides or constructs, and/or shuffled lytic enzymes can be used with another therapeutic or antimicrobial peptide. Amounts of other therapeutic or antimicrobial peptides can also be varied. Various antibiotics may optionally be included in the therapeutic composition along with the enzyme(s) or polypeptide(s), with or without the presence of another therapeutic or antimicrobial peptide. More than one lytic enzyme or polypeptide may be included in the therapeutic composition.

医薬組成物は、化学合成又はDNA組換え法によって作製される1つ以上の改変溶菌酵素(そのアイソザイム、類縁体又は変異体を含む)を含んでいてもよい。特に、改変溶菌タンパク質は、アミノ酸の置換、欠失、切断、キメラ化、融合、シャフリング、又はそれらの組合せによって作製することができる。医薬組成物は、1つ以上の天然の溶菌タンパク質と1つ以上の切断型、変異体、キメラ又はシャッフル溶菌タンパク質との組合せを含有していてもよい。医薬組成物は、同じ又は異なる細菌種に由来する少なくとも1つの溶菌タンパク質のペプチド又はペプチドフラグメントを含有していてもよく、1つ以上の補助物質(complementary agent)、及び薬学的に許容可能な担体又は希釈剤が任意に添加
される。
Pharmaceutical compositions may comprise one or more modified lytic enzymes (including isozymes, analogs or variants thereof) produced by chemical synthesis or DNA recombinant methods. In particular, modified lytic proteins can be made by amino acid substitutions, deletions, truncations, chimerization, fusions, shuffling, or combinations thereof. A pharmaceutical composition may contain a combination of one or more naturally occurring lytic proteins and one or more truncated, mutant, chimeric or shuffled lytic proteins. Pharmaceutical compositions may contain peptides or peptide fragments of at least one lytic protein derived from the same or different bacterial species, optionally with the addition of one or more complementary agents, and a pharmaceutically acceptable carrier or diluent.

本発明は、細菌死滅活性を有するPlySs2(CF-301)、Sal溶解素、LysK溶解素、リゾスタフィン、phill溶解素、LysH5溶解素、MV-L溶解素、LysGH15溶解素及びALE-1溶解素の変異体、特にPlySs2(CF-301)溶解素ポリペプチド変異体等の溶菌ポリペプチド変異体を含む細菌溶解素を提供する。一態様では、変異体は、配列番号3~7のいずれか若しくは1つ、又は本明細書に言及されるか、若しくは引用することにより本明細書に提示される任意の溶解素ポリペプチド配列、特にSH-3型結合ドメインを有する参照溶解素を含む、本明細書に提示される溶解素ポリペプチドアミノ酸配列を含むか、又はそれに対して少なくとも80%、85%、90%、95%若しくは99%のアミノ酸同一性を有するアミノ酸配列を有する。本発明は、結合ドメインのみを含有するか、又は1つの触媒若しくは酵素ドメインのみを含有し、細菌結合活性又はグラム陽性抗菌活性を保持する、PlySs2(CF-301)溶解素切断突然変異体を含むSH-3型溶解素ポリペプチド切断突然変異体を含む。本発明は例えば、結合ドメイン、アミダーゼドメイン及びグルコサミニダーゼドメインから選択されるドメインを1つのみ含有する例示的な溶解素切断突然変異体を含む。切断突然変異体では、例えば、切断型溶解素が置換え又は代替のN末端酵素ドメイン及び細胞壁結合ドメイ
ン、特にSH3B型結合ドメインを含み、含有するようにグルコサミニダーゼドメイン等の酵素ドメインが欠失する。
The present invention provides bacterial lysins, including lytic polypeptide variants such as PlySs2 (CF-301), Sal lysin, LysK lysin, lysostaphin, Phil lysin, LysH5 lysin, MV-L lysin, LysGH15 lysin and ALE-1 lysin variants, particularly PlySs2 (CF-301) lysin polypeptide variants, which have bacterial killing activity. . In one aspect, the variant comprises or has an amino acid sequence having at least 80%, 85%, 90%, 95% or 99% amino acid identity to any or one of SEQ ID NOs: 3-7, or any lysin polypeptide amino acid sequence presented herein, including any lysin polypeptide sequence referred to or presented herein by reference herein, particularly a reference lysin having an SH-3 type binding domain. The present invention includes SH-3 type lysin polypeptide truncation mutants, including PlySs2 (CF-301) lysin truncation mutants, which contain only a binding domain or only one catalytic or enzymatic domain and retain bacterial binding activity or Gram-positive antibacterial activity. The invention includes exemplary lysin cleavage mutants containing only one domain, eg, selected from binding domains, amidase domains and glucosaminidase domains. Truncation mutants, for example, lack an enzymatic domain, such as a glucosaminidase domain, such that the truncated lysin comprises and contains a replacement or alternative N-terminal enzymatic domain and a cell wall binding domain, particularly an SH3B-type binding domain.

医薬組成物は、1つ以上の抗微生物剤及び/又は1つ以上の従来の抗生物質を含む補助物質を含有していてもよい。感染の治療を加速するために、治療剤は、溶菌酵素の殺菌活性を強化することもできる少なくとも1つの補助物質を更に含んでいてもよい。抗微生物剤は主に、細胞壁合成の阻害、細胞膜機能の阻害、及び/又はタンパク質及びDNA合成を含む代謝機能の阻害により細菌細胞の構造又は機能に干渉することによって作用する。抗生物質は、細胞壁ペプチドグリカン生合成に影響を及ぼすものと、グラム陽性細菌におけるDNA又はタンパク質合成に影響を及ぼすものとに大まかに細分することができる。ペニシリン及び同様の抗生物質を含む細胞壁合成阻害剤は、比較的支持されていない細胞が膨張し、最終的に破裂するように硬い外側の細胞壁を破壊する。細胞壁ペプチドグリカン生合成に影響を及ぼす抗生物質としては、ペプチドグリカンマトリックスへのN-アセチルムラミン酸(NAM)及びN-アセチルグルコサミン(NAG)ペプチドサブユニットの組込みを防ぐことによりペプチドグリカン合成を阻害するグリコペプチドが挙げられる。利用可能なグリコペプチドとしては、バンコマイシン及びテイコプラニン(teicoplanin)、ペプチドグリカン架橋の形成を阻害することによって作用するペニシリンが挙げ
られる。ペニシリンの官能基であるβ-ラクタム部分は、細菌内のペプチドグリカン分子を連結するDD-トランスペプチダーゼに結合し、それを阻害する。加水分解酵素は、細胞壁の分解を継続し、浸透圧に起因する細胞溶解又は細胞死を引き起こす。一般的なペニシリンとしては、オキサシリン、アンピシリン及びクロキサシリン、並びに原形質膜の外側にペプチドグリカン構成単位を保有する分子であるC55-イソプレニルピロリン酸の脱リン酸化を妨げるポリペプチドが挙げられる。細胞壁に影響を与えるポリペプチドは、バシトラシンである。
The pharmaceutical composition may contain auxiliary substances including one or more antimicrobial agents and/or one or more conventional antibiotics. In order to accelerate the treatment of infections, the therapeutic agent may further comprise at least one auxiliary substance which can also enhance the bactericidal activity of the lytic enzymes. Antimicrobial agents primarily act by interfering with bacterial cell structure or function by inhibiting cell wall synthesis, inhibiting cell membrane function, and/or inhibiting metabolic functions including protein and DNA synthesis. Antibiotics can be broadly subdivided into those affecting cell wall peptidoglycan biosynthesis and those affecting DNA or protein synthesis in Gram-positive bacteria. Cell wall synthesis inhibitors, including penicillin and similar antibiotics, disrupt the hard outer cell wall such that relatively unsupported cells swell and eventually burst. Antibiotics that affect cell wall peptidoglycan biosynthesis include glycopeptides that inhibit peptidoglycan synthesis by preventing the incorporation of N-acetylmuramic acid (NAM) and N-acetylglucosamine (NAG) peptide subunits into the peptidoglycan matrix. Available glycopeptides include vancomycin and teicoplanin, penicillins that act by inhibiting the formation of peptidoglycan crosslinks. The functional group of penicillin, the β-lactam moiety, binds to and inhibits DD-transpeptidase, which links peptidoglycan molecules in bacteria. Hydrolytic enzymes continue to degrade the cell wall, causing osmotic pressure-induced cell lysis or cell death. Common penicillins include oxacillin, ampicillin and cloxacillin, as well as polypeptides that prevent dephosphorylation of C 55 -isoprenyl pyrophosphate, a molecule that carries peptidoglycan building blocks outside the plasma membrane. A polypeptide that affects the cell wall is bacitracin.

補助物質は、溶菌酵素の治療効果を相乗的に増強するのに効果的な量のエリスロマイシン、クラリスロマイシン、アジスロマイシン、ロキシスロマイシン、マクロライドファミリーの他の成員、ペニシリン、セファロスポリン、及びそれらの任意の組合せ等の抗生物質であり得る。実質的に任意の他の抗生物質を改変及び/又は非改変溶菌酵素と共に使用することができる。同様に、他の溶菌酵素が他の細菌感染を治療するために担体中に含まれていてもよい。抗生物質添加剤は、種々の疾患を治療する場合の酵素の実質的に全ての用途に使用することができる。 Auxiliary agents can be antibiotics such as erythromycin, clarithromycin, azithromycin, roxithromycin, other members of the macrolide family, penicillins, cephalosporins, and any combination thereof in amounts effective to synergistically enhance the therapeutic effect of the lytic enzymes. Virtually any other antibiotic can be used with modified and/or unmodified lytic enzymes. Similarly, other lytic enzymes may be included in the carrier to treat other bacterial infections. Antibiotic additives can be used in virtually all applications of enzymes in treating various diseases.

単独で又は他の核酸分子と組み合わせて、in vivoで有効量の溶菌ポリペプチド(複数の場合もある)又は溶菌ポリペプチドのペプチドフラグメント(複数の場合もある)を発現させることが可能な核酸分子を含有する組成物も提供される。これらの核酸分子、ポリヌクレオチド、及びこれらの分子を保有し、in vitro又はin vivoで発現するベクターを含有する細胞培養物も提供される。 Also provided are compositions containing nucleic acid molecules capable of expressing in vivo effective amounts of a lytic polypeptide(s) or peptide fragment(s) of a lytic polypeptide, either alone or in combination with other nucleic acid molecules. Cell cultures containing these nucleic acid molecules, polynucleotides, and vectors carrying and expressing these molecules in vitro or in vivo are also provided.

治療用又は医薬組成物は、感受性グラム陽性細菌によって引き起こされる病気を治療するために、様々な担体と組み合わせた溶菌ポリペプチド(複数の場合もある)を含み得る。担体は、等張性及び化学安定性を増強する物質等の少量の添加剤を適切に含有する。かかる物質は、用いられる投与量及び濃度でレシピエントに対して非毒性であり、リン酸塩、クエン酸塩、コハク酸塩、酢酸及び他の有機酸、又はそれらの塩等の緩衝液;アスコルビン酸等の酸化防止剤;低分子量(約10残基未満)ポリペプチド、例えばポリアルギニン又はトリペプチド;血清アルブミン、ゼラチン又は免疫グロブリン等のタンパク質;ポリビニルピロリドン等の親水性ポリマー;グリシン;グルタミン酸、アスパラギン酸、ヒスチジン又はアルギニン等のアミノ酸;単糖、二糖、及びセルロース若しくはその誘導体、グルコース、マンノース、トレハロース又はデキストリンを含む他の炭水化物;EDTA等のキレート剤;マンニトール又はソルビトール等の糖アルコール;ナトリウム等の対
イオン;ポリソルベート、ポロキサマー又はポリエチレングリコール(PEG)等の非イオン界面活性剤;及び/又は中性塩、例えばNaCl、KCl、MgCl、CaCl等を含む。グリセリン又はグリセロール(1,2,3-プロパントリオール)は、製薬学的用途で市販されている。これは注射用滅菌水、又は塩化ナトリウム注射液、又は他の薬学的に許容可能な水性注射用流体で希釈し、0.1%~100%(v/v)、好ましくは1.0%~50%、より好ましくは約20%の濃度で使用することができる。DMSOは、多くの局所的に適用される薬物の透過を増強する顕著な能力を有する非プロトン性溶媒である。DMSOは注射用滅菌水、又は塩化ナトリウム注射液、又は他の薬学的に許容可能な水性注射用流体で希釈し、0.1%~100%(v/v)の濃度で使用することができる。担体ビヒクルは、特に静脈注射用溶液を調製する場合にリンガー溶液、緩衝溶液及びデキストロース溶液も含み得る。
A therapeutic or pharmaceutical composition may comprise the lytic polypeptide(s) in combination with various carriers to treat diseases caused by susceptible Gram-positive bacteria. The carrier suitably contains minor amounts of additives such as substances that enhance isotonicity and chemical stability.かかる物質は、用いられる投与量及び濃度でレシピエントに対して非毒性であり、リン酸塩、クエン酸塩、コハク酸塩、酢酸及び他の有機酸、又はそれらの塩等の緩衝液;アスコルビン酸等の酸化防止剤;低分子量(約10残基未満)ポリペプチド、例えばポリアルギニン又はトリペプチド;血清アルブミン、ゼラチン又は免疫グロブリン等のタンパク質;ポリビニルピロリドン等の親水性ポリマー;グリシン;グルタミン酸、アスパラギン酸、ヒスチジン又はアルギニン等のアミノ酸;単糖、二糖、及びセルロース若しくはその誘導体、グルコース、マンノース、トレハロース又はデキストリンを含む他の炭水化物;EDTA等のキレート剤;マンニトール又はソルビトール等の糖アルコール;ナトリウム等の対イオン;ポリソルベート、ポロキサマー又はポリエチレングリコール(PEG)等の非イオン界面活性剤;及び/又は中性塩、例えばNaCl、KCl、MgCl 、CaCl 等を含む。 Glycerin or glycerol (1,2,3-propanetriol) is commercially available for pharmaceutical use. It can be diluted with sterile water for injection, or sodium chloride injection, or other pharmaceutically acceptable aqueous injection fluid, and used at a concentration of 0.1% to 100% (v/v), preferably 1.0% to 50%, more preferably about 20%. DMSO is an aprotic solvent with remarkable ability to enhance the permeation of many topically applied drugs. DMSO can be diluted with sterile water for injection, or sodium chloride injection, or other pharmaceutically acceptable aqueous injection fluids and used at concentrations of 0.1% to 100% (v/v). Carrier vehicles can also include Ringer's solution, buffered solutions, and dextrose solution, particularly when preparing intravenous solutions.

溶菌ポリペプチド(複数の場合もある)の担体はいずれも従来の手段によって製造することができる。しかしながら、任意の洗口液又は同様のタイプの製品がポリペプチド/酵素の変性を防ぐためにアルコールを含有しないことが好ましい。同様に、溶菌ポリペプチド(複数の場合もある)を製造プロセス中に咳止めドロップ、ガム、キャンディー又はロゼンジに入れる場合、ロゼンジ又はキャンディーの硬化の前であるが、酵素の熱変性を回避するために、咳止めドロップ又はキャンディーを幾らか冷却した後に入れるものとする。 Any carrier for the lytic polypeptide(s) can be manufactured by conventional means. However, it is preferred that any mouthwash or similar type product be alcohol free to prevent denaturation of the polypeptide/enzyme. Similarly, if the lytic polypeptide(s) is included in a cough drop, gum, candy or lozenge during the manufacturing process, it should be included prior to hardening of the lozenge or candy, but after some cooling of the cough drop or candy to avoid thermal denaturation of the enzyme.

溶菌ポリペプチド(複数の場合もある)は液体形態、又は唾液等の体液と接触して可溶化する凍結乾燥状態のこれらの物質に添加することができる。ポリペプチド(複数の場合もある)/酵素は、ミセル又はリポソーム内に入れてもよい。 The lytic polypeptide(s) can be added to these substances in liquid form or in a lyophilized state, which solubilizes on contact with bodily fluids such as saliva. The polypeptide(s)/enzyme may be in micelles or liposomes.

感染の治療に効果的な改変又は非改変溶菌酵素/ポリペプチド(複数の場合もある)の投与速度又は量は、一部には、溶菌酵素/ポリペプチド(複数の場合もある)が治療的に使用されるか又は予防的に使用されるか、感染性細菌へのレシピエントの曝露の期間、個体の大きさ及び体重等によって決まる。酵素/ポリペプチド(複数の場合もある)を含有する組成物の使用期間も、使用が予防目的であるか(この場合、使用は短期間にわたって時間単位、日単位又は週単位であり得る)、又は使用が治療目的であるか(この場合、数時間、数日若しくは数週間にわたって、及び/又は毎日、又は1日のうち指定の時間間隔で使用が継続され得るように、より集中的な組成物の使用計画が必要とされる場合がある)によって決まる。用いられる任意の剤形は、最小限の時間にわたって最小限の単位数をもたらすものとする。有効な量又は投与量の酵素をもたらすと考えられている酵素の活性単位の濃度は、約100単位/ml~約500000単位/ml(鼻腔及び口腔(oral passages)の湿潤(wet or damp)環境内の流体)の範囲、場合によっては約100単位/ml~約50000単位/mlの範囲であり得る。より具体的には、活性酵素/ポリペプチド(複数の場合もある)単位への曝露時間は、1ml当たりの活性酵素単位の所望の濃度に影響を与える可能性がある。「長時間」又は「緩徐」放出担体と分類される担体(例えば、或る特定の鼻腔用スプレー又はロゼンジ等)は、1ml当たりより低濃度の活性(酵素)単位を、より長時間にわたって有する又はもたらし得るが、「短時間」又は「急速」放出担体(例えば、含嗽薬等)は、1ml当たり高濃度の活性(酵素)単位を、より短時間にわたって有する又はもたらし得る。1ml当たりの活性単位の量及び曝露の持続時間は、感染の性質、治療を予防的とすべきか又は治療的とすべきか、及び他の変動要素によって決まる。はるかに高い単位/ml投与量又は低い単位/ml投与量を有することが必要となり得る状況がある。 The administration rate or amount of the modified or unmodified lytic enzyme/polypeptide(s) that is effective in treating an infection will depend, in part, on whether the lytic enzyme/polypeptide(s) is used therapeutically or prophylactically, the duration of the recipient's exposure to the infectious bacteria, the size and weight of the individual, and the like. The duration of use of the composition containing the enzyme/polypeptide(s) will also depend on whether the use is prophylactic (in which case the use may be hourly, daily or weekly over a short period of time) or therapeutic (in which case a more intensive schedule of composition use may be required so that use may continue for hours, days or weeks and/or daily or at specified time intervals within a day). Any dosage form used should provide the minimum number of units for the minimum amount of time. Concentrations of enzyme activity units that are believed to provide an effective amount or dosage of the enzyme may range from about 100 units/ml to about 500,000 units/ml (fluid in the wet or damp environment of the nasal passages and oral passages), optionally from about 100 units/ml to about 50,000 units/ml. More specifically, the time of exposure to the active enzyme/polypeptide(s) units can affect the desired concentration of active enzyme units per ml. Carriers classified as "long" or "slow" release carriers (e.g., certain nasal sprays or lozenges, etc.) may have or provide lower concentrations of active (enzyme) units per ml over a longer period of time, while "short" or "rapid" release carriers (e.g., mouthwashes, etc.) may have or provide higher concentrations of active (enzyme) units per ml for a shorter period of time. The amount of active units per ml and duration of exposure will depend on the nature of the infection, whether treatment is to be prophylactic or therapeutic, and other variables. There are situations where it may be necessary to have a much higher unit/ml dose or a lower unit/ml dose.

溶菌酵素/ポリペプチド(複数の場合もある)は、溶菌酵素/ポリペプチド(複数の場合もある)の活性を可能にするpHを有する環境内にあるものとする。例えば、ヒト個体が細菌性上気道障害を有する別のヒトに曝露された場合、溶菌酵素/ポリペプチド(複数
の場合もある)を粘膜内層に存在させ、感染細菌の任意のコロニー形成を防ぐ。改変溶菌酵素を担体系又は経口送達方式に供する前又はその時点で、酵素が約4.0~約9.0、より好ましくは約5.5~約7.5のpH範囲を維持するための安定化緩衝液環境内にあることが好ましい。
The lytic enzyme/polypeptide(s) shall be in an environment with a pH that allows activity of the lytic enzyme/polypeptide(s). For example, if a human individual is exposed to another human with a bacterial upper respiratory tract disorder, the lytic enzyme/polypeptide(s) will be present in the mucosal lining to prevent any colonization with the infecting bacteria. Prior to or at the time the modified lytic enzyme is subjected to a carrier system or oral delivery system, it is preferred that the enzyme be in a stabilizing buffer environment to maintain a pH range of from about 4.0 to about 9.0, more preferably from about 5.5 to about 7.5.

安定化緩衝液は、溶解素酵素/ポリペプチド(複数の場合もある)の最適活性を可能にすることができる。緩衝液は、ジチオトレイトール等の還元試薬を含有していてもよい。安定化緩衝液は、エチレンジアミン四酢酸ジナトリウム塩等の金属キレート化試薬であるか、若しくはそれを含んでいてもよく、又はリン酸緩衝液若しくはクエン酸リン酸緩衝液、若しくは任意の他の緩衝液を含有していてもよい。これらのファージ及び他のファージをコードするDNAは、組換え酵素が1つの細胞壁を3つ以上の位置で攻撃することを可能にするか、組換え酵素が2つ以上の細菌種の細胞壁を切断することを可能にするか、組換え酵素が他の細菌を攻撃することを可能にするか、又はそれらの任意の組合せとなるように改変することができる。組換えバクテリオファージにより産生される酵素に対する改変のタイプ及び数は数え切れないほどある。 A stabilizing buffer can allow for optimal activity of the lysinase/polypeptide(s). The buffer may contain reducing reagents such as dithiothreitol. The stabilizing buffer may be or include a metal chelating reagent such as ethylenediaminetetraacetic acid disodium salt, or may contain a phosphate or citrate phosphate buffer, or any other buffer. The DNA encoding these and other phages can be modified to allow the recombinase to attack one cell wall at more than two locations, to cleave the cell walls of more than one bacterial species, to attack other bacteria, or any combination thereof. The types and number of modifications to enzymes produced by recombinant bacteriophage are numerous.

温和な界面活性剤が、組成物に使用され得る溶菌酵素/ポリペプチド(複数の場合もある)の治療効果を強化するのに効果的な量で治療用又は医薬組成物に含まれていてもよい。好適な温和な界面活性剤としては、特にポリオキシエチレンソルビタン及び脂肪酸のエステル(Tweenシリーズ)、オクチルフェノキシポリエトキシエタノール(Triton-Xシリーズ)、n-オクチル-β-D-グルコピラノシド、n-オクチル-β-D-チオグルコピラノシド、n-デシル-β-D-グルコピラノシド、n-ドデシル-β-D-グルコピラノシド、並びに生物学的に生じる界面活性剤、例えば脂肪酸、グリセリド、モノグリセリド、デオキシコール酸塩及びデオキシコール酸のエステルが挙げられる。 A mild surfactant may be included in the therapeutic or pharmaceutical composition in an effective amount to enhance the therapeutic effect of the lytic enzyme/polypeptide(s) that may be used in the composition. Suitable mild surfactants include, among others, esters of polyoxyethylene sorbitan and fatty acids (Tween series), octylphenoxypolyethoxyethanol (Triton-X series), n-octyl-β-D-glucopyranoside, n-octyl-β-D-thioglucopyranoside, n-decyl-β-D-glucopyranoside, n-dodecyl-β-D-glucopyranoside. , and biologically occurring surfactants such as fatty acids, glycerides, monoglycerides, deoxycholate salts and esters of deoxycholic acid.

保存料を本発明において使用することもでき、全組成物の約0.05重量%~0.5重量%を占めるのが好ましい。保存料の使用は、製品が微生物で汚染された場合、配合物により微生物の増殖が防がれる又は弱まることが確実となる。本発明に有用な幾つかの保存料としては、メチルパラベン、プロピルパラベン、ブチルパラベン、クロロキシレノール、安息香酸ナトリウム、DMDMヒダントイン、3-ヨード-2-プロピルブチルカルバメート、ソルビン酸カリウム、ジグルコン酸クロルヘキシジン、又はそれらの組合せが挙げられる。 Preservatives may also be used in the present invention and preferably comprise from about 0.05% to 0.5% by weight of the total composition. The use of preservatives ensures that if the product becomes contaminated with microorganisms, the formulation will prevent or attenuate microbial growth. Some preservatives useful in the present invention include methylparaben, propylparaben, butylparaben, chloroxylenol, sodium benzoate, DMDM hydantoin, 3-iodo-2-propylbutylcarbamate, potassium sorbate, chlorhexidine digluconate, or combinations thereof.

本発明の全ての実施形態に用いられる医薬品としては、抗微生物剤、抗炎症剤、抗ウイルス剤、局所麻酔薬、コルチコステロイド、破壊療法剤(destructive therapy agents)、抗真菌薬及び抗アンドロゲンが挙げられる。座瘡の治療においては、使用することができる活性医薬品として、抗微生物剤、特にダプソン、エリスロマイシン、ミノサイクリン、テトラサイクリン、クリンダマイシン等の抗炎症特性を有するもの、及び他の抗微生物剤が挙げられる。抗微生物剤に好ましい重量百分率は、0.5%~10%である。 Pharmaceutical agents for use in all embodiments of the present invention include anti-microbial agents, anti-inflammatory agents, anti-viral agents, local anesthetics, corticosteroids, destructive therapy agents, anti-fungal agents and anti-androgens. In the treatment of acne, active pharmaceutical agents that can be used include antimicrobial agents, especially those with anti-inflammatory properties such as dapsone, erythromycin, minocycline, tetracycline, clindamycin, and other antimicrobial agents. A preferred weight percentage for the antimicrobial agent is 0.5% to 10%.

局所麻酔薬としては、テトラカイン、塩酸テトラカイン、リドカイン、塩酸リドカイン、ジクロニン、塩酸ジクロニン、塩酸ジメチソキン、ジブカイン、塩酸ジブカイン、ブタンベンピクレート(butambenpicrate)及び塩酸プラモキシンが挙げられる。局所麻酔薬
の好ましい濃度は、全組成物の約0.025重量%~5重量%である。ベンゾカイン等の麻酔薬も約2重量%~25重量%の好ましい濃度で使用することができる。
Local anesthetics include tetracaine, tetracaine hydrochloride, lidocaine, lidocaine hydrochloride, dyclonine, dyclonine hydrochloride, dimethisoquin hydrochloride, dibucaine, dibucaine hydrochloride, butambenpicrate and pramoxine hydrochloride. A preferred concentration of local anesthetic is about 0.025% to 5% by weight of the total composition. Anesthetics such as benzocaine can also be used at preferred concentrations of about 2% to 25% by weight.

使用することができるコルチコステロイドとしては、ジプロピオン酸ベタメタゾン、フルオシノロンアクチニド、吉草酸ベタメタゾン、トリアムシノロンアクチニド(triamcinolone actinide)、プロピオン酸クロベタゾール、デスオキシメタゾン、酢酸ジフロラゾン、アムシノニド、フルランドレノリド(flurandrenolide)、吉草酸ヒドロコルチゾン
、酪酸ヒドロコルチゾン及びデソニドが挙げられ、約0.01重量%~1.0重量%の濃度が推奨される。ヒドロコルチゾン又は酢酸メチルプレドニゾロン等のコルチコステロイドの好ましい濃度は、約0.2重量%~約5.0重量%である。
Corticosteroids that may be used include betamethasone dipropionate, fluocinolone actinide, betamethasone valerate, triamcinolone actinide, clobetasol propionate, desoxymethasone, diflorazone acetate, amcinonides, flurandrenolide, hydrocortisone valerate, hydrocortisone butyrate and desonide. , a concentration of about 0.01% to 1.0% by weight is recommended. Preferred concentrations of corticosteroids such as hydrocortisone or methylprednisolone acetate are from about 0.2% to about 5.0% by weight.

さらに、治療用組成物は、感受性グラム陽性細菌と共に存在する任意の黄色ブドウ球菌細菌の治療のための酵素リゾスタフィン等の他の酵素を更に含んでいてもよい。リゾスタフィン等の粘液溶解ペプチドは、ヒトの黄色ブドウ球菌感染の治療に有効であることが提唱されている(Schaffner et al., Yale J. Biol. & Med., 39:230 (1967))。スタフィ
ロコッカス・シミュランスの遺伝子産物であるリゾスタフィンは、細胞壁のポリグリシン架橋を酵素的に分解することにより黄色ブドウ球菌に対して静菌及び殺菌効果を発揮する(Browder et al., Res. Comm., 19: 393-400 (1965))。米国特許第3,278,378号は、後にスタフィロコッカス・シミュランスと改名されたスタフィロコッカス・スタフィロリティカス(S. staphylolyticus)の培養培地からリゾスタフィンを作製する発酵方法を記載している。リゾスタフィンを作製する他の方法は、米国特許第3,398,056号及び同第3,594,284号に更に記載されている。リゾスタフィンの遺伝子は、続いてクローニング及びシークエンシングされた(Recsei et al., Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 84: 1127-1131 (1987)))。r-リゾスタフィン等の組換え粘液溶解殺菌タン
パク質は、その標的化特異性、低毒性、及び生物活性残留物を低減する可能性のために、現行の抗生物質療法と関連する問題を潜在的に回避し得る。さらに、殆どの抗生物質がそれらの効果を媒介するために活発に分裂する細胞を必要とするのに対し、リゾスタフィンは非分裂細胞に対しても活性である(Dixon et al., Yale J. Biology and Medicine, 41: 62-68 (1968))。リゾスタフィンは、改変溶菌酵素と組み合わせて、抗生物質の存在下又は非存在下で使用することができる。リゾスタフィン及び溶解素酵素の両方を同じ治療剤中で使用するには或る程度の追加の重要性がある。ヒトが細菌感染を有する場合、或る細菌属による感染は、ヒトの身体を弱めるか、又は身体の細菌叢を変化させ、他の潜在的に病原性の細菌が身体に感染することを可能にすることが多い。身体に同時感染する場合がある細菌の1つは黄色ブドウ球菌である。黄色ブドウ球菌の多くの株がペニシリナーゼを産生することで、ブドウ球菌属、レンサ球菌属及び他のグラム陽性細菌株は、標準的な抗生物質によって死滅しなくなる。その結果として、場合により抗生物質と組み合わせた溶解素及びリゾスタフィンの使用は、最も迅速かつ効果的な細菌感染の治療となり得る。治療用組成物は、ムタノリシン(mutanolysin)及びリゾチームを含んでいてもよい。
Additionally, the therapeutic composition may further comprise other enzymes such as the enzyme lysostaphin for treatment of any Staphylococcus aureus bacteria present with susceptible Gram-positive bacteria. Mucolytic peptides such as lysostaphin have been proposed to be effective in treating S. aureus infections in humans (Schaffner et al., Yale J. Biol. & Med., 39:230 (1967)). The gene product of Staphylococcus simulans, lysostaphin, exerts bacteriostatic and bactericidal effects on Staphylococcus aureus by enzymatically degrading polyglycine bridges in the cell wall (Browder et al., Res. Comm., 19: 393-400 (1965)). US Pat. No. 3,278,378 describes a fermentation process for making lysostaphin from the culture medium of S. staphylolyticus, later renamed Staphylococcus simulans. Other methods of making lysostaphin are further described in US Pat. Nos. 3,398,056 and 3,594,284. The lysostaphin gene was subsequently cloned and sequenced (Recsei et al., Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 84: 1127-1131 (1987)). Recombinant mucolytic bactericidal proteins such as r-lysostaphin could potentially circumvent the problems associated with current antibiotic therapy because of their targeting specificity, low toxicity, and potential to reduce bioactive residues. Moreover, whereas most antibiotics require actively dividing cells to mediate their effects, lysostaphin is also active against non-dividing cells (Dixon et al., Yale J. Biology and Medicine, 41: 62-68 (1968)). Lysostaphin can be used in combination with modified lytic enzymes in the presence or absence of antibiotics. There is some additional importance in using both lysostaphin and lysinase in the same therapeutic agent. When humans have a bacterial infection, infection by one bacterial genus often weakens the human body or alters the body's flora, allowing other potentially pathogenic bacteria to infect the body. One of the bacteria that can co-infect the body is Staphylococcus aureus. The production of penicillinase by many strains of Staphylococcus aureus renders Staphylococci, Streptococci and other Gram-positive bacterial strains unkillable by standard antibiotics. As a result, the use of lysin and lysostaphin, optionally in combination with antibiotics, can be the most rapid and effective treatment of bacterial infections. A therapeutic composition may include mutanolysin and lysozyme.

溶菌酵素/ポリペプチド(複数の場合もある)を含む治療用組成物の適用手段としては、直接的、間接的な担体及び特別な手段、又は手段の任意の組合せが挙げられるが、これらに限定されない。溶菌酵素/ポリペプチド(複数の場合もある)の直接的な適用は、例えば鼻腔領域への適用(例えば、鼻腔用スプレー)、皮膚(dermal or skin)適用(例えば、局所用軟膏又は配合物)、坐剤、タンポン適用等のポリペプチドを感染又は細菌コロニー形成の部位と直接接触させるのに好適な任意の手段によるものであり得る。鼻腔適用としては、例えば鼻腔用スプレー、点鼻薬、鼻腔用軟膏、鼻腔洗浄液、鼻腔内注射、鼻腔内パッキング、気管支スプレー及び吸入器、又は間接的にのど飴、洗口液若しくは含嗽薬を用いることによる適用、又は鼻孔若しくは顔に塗布される軟膏を用いることによる適用、又はこれら及び同様の適用方法の任意の組合せが挙げられる。溶菌酵素を投与することができる形態としては、ロゼンジ、トローチ、キャンディー、注入物質、チューインガム、錠剤、粉末、スプレー、液体、軟膏及びエアロゾルが挙げられるが、これらに限定されない。 Means of application of therapeutic compositions comprising lytic enzyme/polypeptide(s) include, but are not limited to, direct, indirect carriers and special means, or any combination of means. Direct application of the lytic enzyme/polypeptide(s) may be by any means suitable for direct contact of the polypeptide with the site of infection or bacterial colonization, such as application to the nasal area (e.g., nasal spray), dermal or skin application (e.g., topical ointment or formulation), suppository, tampon application, and the like. Nasal applications include, for example, nasal sprays, nasal drops, nasal ointments, nasal washes, intranasal injections, intranasal packings, bronchial sprays and inhalers, or indirectly by using throat lozenges, mouthrinses or gargles, or by using ointments applied to the nostrils or face, or any combination of these and similar application methods. Forms in which the lytic enzyme can be administered include, but are not limited to, lozenges, pastilles, candies, injectables, chewing gums, tablets, powders, sprays, liquids, ointments and aerosols.

天然及び/又は改変溶菌酵素(複数の場合もある)/ポリペプチド(複数の場合もある)をスプレー、滴剤、軟膏、洗浄液、注射、パッキング及び吸入器を用いて直接導入する場合、酵素は液体又はゲル環境にあるのが好ましく、液体が担体として作用する。液体送達形態が好ましいが、乾燥無水型の改変酵素は、吸入器及び気管支スプレーによって投与
することができる。
When the natural and/or modified lytic enzyme(s)/polypeptide(s) are directly introduced using sprays, drops, ointments, washes, injections, packings and inhalers, the enzyme is preferably in a liquid or gel environment, with the liquid acting as the carrier. Although liquid delivery forms are preferred, the dry, anhydrous form of the modifying enzyme can be administered by inhalers and bronchial sprays.

局所感染又は汚染を治療するための組成物は、本発明によるPlySs2(CF-301)、Sal溶解素、LysK溶解素、リゾスタフィン、phill溶解素、LysH5溶解素、MV-L溶解素、LysGH15溶解素及びALE-1溶解素を含み、特にPlySs2(CF-301)を含む少なくとも1つの溶菌酵素を有効量と、少なくとも1つの溶菌酵素を哺乳動物、ヒト、コンパニオンアニマル又は家畜の感染又は汚染された皮膚、外皮又は外表面へと送達するための担体とを含む。溶菌酵素の適用方式は、水性の液体、アルコールベースの液体、水溶性ゲル、ローション、軟膏、非水性の液体ベース、鉱油ベース、鉱油とワセリンとのブレンド、ラノリン、リポソーム、血清アルブミン又はゼラチン等のタンパク質担体、粉末セルロース、カルメロース(carmel)、及びそれらの組合せを含むが、これらに限定されない、多数の異なるタイプ及び組合せの担体を含む。治療剤を含有する担体の送達方式としては、塗抹、スプレー、徐放性パッチ、液体吸収ワイプ(liquid absorbed wipe)、及びそれらの組合せが挙げられるが、これらに限定されない。溶菌酵素は直接、又は他の担体の1つに入れて包帯に適用することができる。包帯は、湿潤又は乾燥(この場合、酵素は包帯上で凍結乾燥形態にある)させて販売することができる。この適用方法は、感染した皮膚の治療に最も効果的である。局所用組成物の担体は、ポリマー増粘剤、水、保存料、活性界面活性剤又は乳化剤、酸化防止剤、日焼け止め、及び溶媒又は混合溶媒系を含む半固体及びゲル状ビヒクルを含み得る。米国特許第5,863,560号(Osborne)は、薬剤への皮膚の曝露を助長し得る多数の異なる担体の組
合せを論考している。使用することができるポリマー増粘剤には、化粧品及び医薬品産業においてよく用いられる親水性及び水性アルコールゲル化剤等の当業者に既知のものが含まれる。CARBOPOL(商標)は、カルボマーという一般名が付けられた多数の架橋アクリル酸ポリマーの1つである。これらのポリマーは、水に溶解し、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、トリエタノールアミン又は他のアミン塩基等の腐食性物質による中和後に透明であるか、又は僅かに濁ったゲルを形成する。KLUCEL(商標)は、水に分散し、完全な水和後に均一なゲルを形成するセルロースポリマーである。他の好ましいゲル化ポリマーとしては、ヒドロキシエチルセルロース、セルロースガム、MVE/MAデカジエンクロスポリマー、PVM/MAコポリマー又はそれらの組合せが挙げられる。
A composition for treating a topical infection or contamination comprises according to the invention PlySs2 (CF-301), Sal lysin, LysK lysin, lysostaphin, Phil lysin, LysH5 lysin, MV-L lysin, LysGH15 lysin and ALE-1 lysin, in particular an effective amount of at least one lytic enzyme comprising PlySs2 (CF-301) and at least one carriers for delivering lytic enzymes to infected or contaminated skin, integuments or outer surfaces of mammals, humans, companion animals or livestock. Application modes for lytic enzymes include many different types and combinations of carriers including, but not limited to, aqueous liquids, alcoholic liquids, aqueous gels, lotions, ointments, non-aqueous liquid bases, mineral oil bases, blends of mineral oil and petrolatum, lanolin, liposomes, protein carriers such as serum albumin or gelatin, powdered cellulose, carmelose, and combinations thereof. Modes of delivery for carriers containing therapeutic agents include, but are not limited to, smears, sprays, time release patches, liquid absorbed wipes, and combinations thereof. The lytic enzyme can be applied directly to the dressing or in one of the other carriers. The bandage can be sold wet or dry (where the enzyme is in lyophilized form on the bandage). This method of application is most effective for treating infected skin. Topical composition carriers can include semisolid and gel vehicles including polymeric thickeners, water, preservatives, active surfactants or emulsifiers, antioxidants, sunscreens, and solvents or mixed solvent systems. US Pat. No. 5,863,560 (Osborne) discusses a number of different carrier combinations that can enhance skin exposure to the drug. Polymeric thickeners that can be used include those known to those skilled in the art such as hydrophilic and hydroalcoholic gelling agents commonly used in the cosmetic and pharmaceutical industries. CARBOPOL™ is one of many cross-linked acrylic acid polymers given the generic name carbomer. These polymers dissolve in water and form clear or slightly cloudy gels after neutralization with corrosive agents such as sodium hydroxide, potassium hydroxide, triethanolamine or other amine bases. KLUCEL™ is a cellulose polymer that disperses in water and forms a uniform gel after complete hydration. Other preferred gelling polymers include hydroxyethylcellulose, cellulose gum, MVE/MA decadiene crosspolymers, PVM/MA copolymers or combinations thereof.

溶菌酵素/ポリペプチド(複数の場合もある)を含む組成物は、上気道疾患と関連する細菌感染の予防又は治療のためにキャンディー、チューインガム、ロゼンジ、トローチ、錠剤、粉末、エアロゾル、液体、液体スプレー又は練り歯磨きの形態で投与することができる。溶菌酵素/ポリペプチド(複数の場合もある)が添加されるロゼンジ、錠剤又はガムは、糖、トウモロコシシロップ、様々な色素、ノンシュガー甘味料、香料、任意の結合剤、又はそれらの組合せを含有し得る。同様に、任意のガムベースの製品は、アラビアゴム、カルナウバ蝋、クエン酸、コーンスターチ、食品着色料、香料、ノンシュガー甘味料、ゼラチン、グルコース、グリセリン、ガムベース、セラック、ナトリウムサッカリン、糖、水、白蝋、セルロース、他の結合剤、及びそれらの組合せを含有し得る。ロゼンジは、スクロース、コーンスターチ、アラビアゴム、トラガカントゴム、アネトール、アマニ、オレオレジン、鉱油及びセルロース、他の結合剤、並びにそれらの組合せを更に含有し得る。代替糖をデキストロース、スクロース又は他の糖の代わりに使用することもできる。 Compositions containing the lytic enzyme/polypeptide(s) can be administered in the form of candies, chewing gums, lozenges, troches, tablets, powders, aerosols, liquids, liquid sprays or toothpastes for the prevention or treatment of bacterial infections associated with upper respiratory tract disease. The lozenge, tablet or gum to which the lytic enzyme/polypeptide(s) is added may contain sugar, corn syrup, various dyes, sugar-free sweeteners, flavors, optional binders, or combinations thereof. Similarly, any gum-based product may contain gum arabic, carnauba wax, citric acid, corn starch, food colors, flavors, sugar-free sweeteners, gelatin, glucose, glycerin, gum base, shellac, sodium saccharin, sugar, water, white wax, cellulose, other binders, and combinations thereof. Lozenges may further contain sucrose, corn starch, gum arabic, gum tragacanth, anethole, linseed, oleoresin, mineral oil and cellulose, other binders, and combinations thereof. Sugar substitutes can also be used in place of dextrose, sucrose or other sugars.

溶菌酵素又はそれらのペプチドフラグメントを含む組成物は、粘膜内層に指向することができ、ここで常在してコロニー形成病原細菌を死滅させる。粘膜内層としては、本明細書に開示及び記載されるように、例えば上気道及び下気道、眼、口腔、鼻、直腸、膣、歯周ポケット、腸及び結腸が挙げられる。粘膜組織の自然排除又は浄化機構のために、従来の剤形は、任意の顕著な長さの時間にわたって適用部位に保持されることがない。 Compositions containing lytic enzymes or peptide fragments thereof can be directed to the mucosal lining where they kill resident and colonizing pathogenic bacteria. Mucosal linings include, for example, the upper and lower respiratory tract, the eye, oral cavity, nose, rectum, vagina, periodontal pockets, intestine and colon, as disclosed and described herein. Because of the natural elimination or cleansing mechanisms of mucosal tissue, conventional dosage forms are not retained at the site of application for any significant length of time.

粘膜組織への接着を示す物質を1つ以上のファージ酵素及び他の補助物質と共に或る期間にわたって投与することが有利であり得る。制御放出能を有する物質が特に望ましく、持続放出性粘膜接着性物質(mucoadhesives)の使用は、かなりの注目を集めている。J. R. Robinson(米国特許第4,615,697号、引用することにより本明細書の一部を
なす)は、粘膜薬物送達に使用される様々な制御放出性ポリマー組成物の良い概説を与えている。この特許は、生体接着性物質と有効量の治療剤とを含む制御放出性治療用組成物を記載している。生体接着性物質は、(a)少なくとも約80%が少なくとも1つのカルボキシル官能基を含有する複数の反復単位と、(b)ポリアルケニルポリエーテルを実質的に含まない約0.05%~約1.5%の架橋剤とを含有する、水膨潤性であるが、非水溶性の繊維状架橋カルボキシ官能性ポリマーである。Robinsonのポリマーは、水膨潤性であるが、不溶性であり、架橋し、熱可塑性ではなく、活性物質と共に様々な剤形へと配合することが本願のコポリマー系ほど容易ではない。ミセル及び多重膜ミセルは、酵素の放出を制御するために使用することもできる。
It may be advantageous to administer a substance that exhibits adhesion to mucosal tissue together with one or more phage enzymes and other auxiliary substances over a period of time. Materials with controlled release capabilities are particularly desirable, and the use of sustained release mucoadhesives has received considerable attention. JR Robinson (US Pat. No. 4,615,697, incorporated herein by reference) provides a good review of various controlled release polymer compositions used for mucosal drug delivery. This patent describes a controlled release therapeutic composition comprising a bioadhesive material and an effective amount of a therapeutic agent. The bioadhesive material is a water-swellable but water-insoluble fibrous cross-linked carboxy-functional polymer containing (a) a plurality of repeating units, at least about 80% of which contain at least one carboxyl functional group, and (b) from about 0.05% to about 1.5% of a cross-linking agent that is substantially free of polyalkenyl polyethers. Robinson's polymers are water-swellable, but insoluble, crosslinked, not thermoplastic, and not as easy to formulate into various dosage forms with active agents as the copolymer systems of the present application. Micelles and multilamellar micelles can also be used to control the release of enzymes.

親水性材料と疎水性材料との組合せである粘膜接着性物質を用いる他のアプローチが既知である。E.R. Squibb & CoによるOrahesive(商標)は、口腔粘膜への接着のための粘着性炭化水素ポリマー中のペクチン、ゼラチン及びカルボキシメチルセルロースナトリウムの組合せである接着性物質である。しかしながら、親水性成分と疎水性成分とのかかる物理的混合物は最終的に崩壊する。対照的に、本願における親水性及び疎水性ドメインは、不溶性コポリマーを生じる。米国特許第4,948,580号(同様に引用することにより本明細書の一部をなす)は、生体接着性経口薬物送達系を記載している。この組成物は、分散ポリエチレンを含有する鉱油等の軟膏ベース中に分散したポリ(メチルビニルエーテル/無水マレイン酸)コポリマーとゼラチンとから形成される凍結乾燥ポリマー混合物を含む。米国特許第5,413,792号(引用することにより本明細書の一部をなす)は、(A)好ましくは3:6~6:3の重量比で存在するポリオルガノシロキサン及び水溶性ポリマー物質を含むペースト状ベースと、(B)活性成分とを含むペースト状調製物を開示している。米国特許第5,554,380号は、少なくとも2つの相を有する油中水系を含有する固体又は半固体の生体接着性の経口摂取可能な薬物送達系を特許請求している。一方の相は、約25体積%~約75体積%の内部親水性相を含み、他方の相は、約23体積%~約75体積%の外部疎水性相を含み、外部疎水性相は、3つの成分:(a)乳化剤、(b)グリセリドエステル及び(c)蝋材料で構成される。米国特許第5,942,243号は、抗菌剤の投与に有用な幾つかの代表的な放出用材料を記載しており、引用することにより本明細書の一部をなす。 Other approaches are known using mucoadhesive agents that are a combination of hydrophilic and hydrophobic materials. Orahesive™ by E.R. Squibb & Co is an adhesive material that is a combination of pectin, gelatin and sodium carboxymethylcellulose in a sticky hydrocarbon polymer for adhesion to oral mucosa. However, such physical mixtures of hydrophilic and hydrophobic components eventually collapse. In contrast, the hydrophilic and hydrophobic domains in this application yield insoluble copolymers. US Pat. No. 4,948,580 (also incorporated herein by reference) describes a bioadhesive oral drug delivery system. The composition comprises a lyophilized polymer mixture formed from gelatin and poly(methyl vinyl ether/maleic anhydride) copolymer dispersed in an ointment base such as mineral oil containing dispersed polyethylene. U.S. Pat. No. 5,413,792 (incorporated herein by reference) discloses a pasty preparation comprising (A) a pasty base comprising a polyorganosiloxane and a water-soluble polymeric material, preferably present in a weight ratio of 3:6 to 6:3, and (B) an active ingredient. US Pat. No. 5,554,380 claims a solid or semi-solid, bioadhesive, orally ingestible drug delivery system containing a water-in-oil system having at least two phases. One phase comprises from about 25% to about 75% by volume of an internal hydrophilic phase and the other phase comprises from about 23% to about 75% by volume of an external hydrophobic phase, the external hydrophobic phase being composed of three components: (a) an emulsifier, (b) a glyceride ester and (c) a wax material. US Pat. No. 5,942,243, which is incorporated herein by reference, describes some representative release materials useful in administering antimicrobial agents.

治療用又は医薬組成物は、生物活性剤の制御放出のための親水性主鎖及び疎水性グラフト鎖を含むグラフトコポリマーを含むポリマー粘膜接着性物質を含有していてもよい。グラフトコポリマーは、(1)エチレン性不飽和官能基を有するポリスチレンマクロモノマーと、(2)エチレン性不飽和官能基を有する少なくとも1つの親水性酸性モノマーとの反応生成物である。グラフト鎖は、ポリスチレンと、一部が酸性官能基を有する親水性モノマー部分のポリマー主鎖とから本質的になる。グラフトコポリマー中のポリスチレンマクロモノマーの重量パーセントは約1%~約20%であり、グラフトコポリマー中の全親水性モノマーの重量パーセントは80%~99%であり、ここで、上記全親水性モノマーの少なくとも10%が酸性であり、上記グラフトコポリマーは、完全に水和した場合に少なくとも90%の平衡含水比を有する。コポリマーを含有する組成物は、適用部位で組織液の吸着により徐々に水和し、粘膜表面への接着を示す非常に柔らかいゼリー状の塊を生じる。組成物は、粘膜表面に接着している期間に、薬理活性物質の持続放出をもたらし、これが粘膜組織によって吸収される。 A therapeutic or pharmaceutical composition may contain a polymeric mucoadhesive material comprising a graft copolymer comprising a hydrophilic backbone and a hydrophobic graft chain for controlled release of a bioactive agent. The graft copolymer is the reaction product of (1) a polystyrene macromonomer with ethylenically unsaturated functionality and (2) at least one hydrophilic acidic monomer with ethylenically unsaturated functionality. The graft chain consists essentially of polystyrene and a polymer backbone of hydrophilic monomeric moieties, some of which have acidic functional groups. The weight percent of polystyrene macromonomer in the graft copolymer is from about 1% to about 20%, the weight percent of total hydrophilic monomers in the graft copolymer is from 80% to 99%, wherein at least 10% of said total hydrophilic monomers are acidic, and said graft copolymer has an equilibrium water content of at least 90% when fully hydrated. Compositions containing the copolymer gradually hydrate at the site of application by adsorption of tissue fluids, yielding a very soft jelly-like mass that exhibits adhesion to mucosal surfaces. The composition, while adhering to the mucosal surface, provides sustained release of the pharmacologically active substance, which is absorbed by the mucosal tissue.

本願の組成物は、ポリ(アクリル酸)、ポリ(ビニルピロリドン)及びカルボキシメチルセルロースナトリウム可塑剤等の他のポリマー物質、並びに他の薬学的に許容可能な賦
形剤を、組成物の粘膜接着性に対して有害作用を引き起こさない量で任意に含有していてもよい。
The compositions herein may optionally contain other polymeric substances such as poly(acrylic acid), poly(vinylpyrrolidone) and sodium carboxymethylcellulose plasticizers, as well as other pharmaceutically acceptable excipients, in amounts that do not adversely affect the mucoadhesive properties of the composition.

本発明の組成物の剤形は、従来の方法によって調製することができる。筋肉内注射が選ばれる投与方式である場合、等張性配合物を使用するのが好ましい。概して、等張性のための添加剤としては、塩化ナトリウム、デキストロース、マンニトール、ソルビトール及びラクトースを挙げることができる。場合によっては、リン酸緩衝生理食塩水等の等張性溶液が好ましい。安定化剤としては、ゼラチン及びアルブミンが挙げられる。血管収縮剤を配合物に添加してもよい。本願による医薬調製物は、滅菌かつパイロジェンフリーで提供される。 Dosage forms of the compositions of the present invention can be prepared by conventional methods. When intramuscular injection is the mode of administration of choice, it is preferable to use an isotonic formulation. Generally, additives for isotonicity can include sodium chloride, dextrose, mannitol, sorbitol and lactose. In some cases, isotonic solutions such as phosphate-buffered saline are preferred. Stabilizers include gelatin and albumin. A vasoconstrictor may be added to the formulation. Pharmaceutical preparations according to the present application are provided sterile and pyrogen-free.

本発明の溶菌酵素/ポリペプチド(複数の場合もある)は、任意の薬学的に適用可能又は許容可能な手段によって、例えば局所的、経口的又は非経口的に投与することもできる。例えば、溶菌酵素/ポリペプチド(複数の場合もある)は、グラム陽性細菌による感染の治療のために筋肉内、髄腔内、真皮下、皮下又は静脈内に投与することができる。非経口注射が選ばれる投与方式である場合、等張性配合物を使用するのが好ましい。概して、等張性のための添加剤としては、塩化ナトリウム、デキストロース、マンニトール、ソルビトール及びラクトースを挙げることができる。場合によっては、リン酸緩衝生理食塩水等の等張性溶液が好ましい。安定化剤としては、ゼラチン及びアルブミンが挙げられる。血管収縮剤を配合物に添加してもよい。本願による医薬調製物は、滅菌かつパイロジェンフリーで提供される。 The lytic enzyme/polypeptide(s) of the invention can also be administered by any pharmaceutically applicable or acceptable means, eg topically, orally or parenterally. For example, the lytic enzyme/polypeptide(s) can be administered intramuscularly, intrathecally, subdermally, subcutaneously or intravenously for the treatment of infections by Gram-positive bacteria. Isotonic formulations are preferably used when parenteral injection is the mode of administration of choice. Generally, additives for isotonicity can include sodium chloride, dextrose, mannitol, sorbitol and lactose. In some cases, isotonic solutions such as phosphate-buffered saline are preferred. Stabilizers include gelatin and albumin. A vasoconstrictor may be added to the formulation. Pharmaceutical preparations according to the present application are provided sterile and pyrogen-free.

任意の化合物について、治療有効用量を初めに細胞培養アッセイ、又は動物モデル、通常はマウス、ウサギ、イヌ若しくはブタのいずれかにおいて推定することができる。動物モデルは、望ましい濃度範囲及び投与経路を達成するためにも使用される。次いで、かかる情報を用いてヒトにおける投与に有用な用量及び経路を決定することができる。正確な投与量は、治療対象の患者を考慮して個々の医師により選ばれる。投与量及び投与は、十分なレベルの活性部分を提供するか、又は所望の効果を維持するように調整される。考慮され得る付加的な要因としては、患者の病状の重症度、年齢、体重及び性別、食生活、所望の治療期間、投与方法、投与の時間及び頻度、薬物の組合せ(複数の場合もある)、反応感度、並びに療法に対する耐容性/応答が挙げられる。長時間作用型医薬組成物は、特定の配合物の半減期及びクリアランス速度に応じて3日~4日に1回、毎週、又は2週間に1回投与され得る。 For any compound, the therapeutically effective dose can be estimated initially either in cell culture assays or in animal models, usually mice, rabbits, dogs, or pigs. Animal models are also used to achieve desired concentration ranges and routes of administration. Such information can then be used to determine useful doses and routes for administration in humans. The exact dosage will be chosen by the individual physician with regard to the patient to be treated. Dosage and administration are adjusted to provide sufficient levels of the active moiety or to maintain the desired effect. Additional factors that may be considered include the severity of the patient's condition, age, weight and sex, diet, desired duration of treatment, method of administration, time and frequency of administration, drug combination(s), reaction sensitivity, and tolerance/response to therapy. Long-acting pharmaceutical compositions may be administered every 3 to 4 days, every week, or once every two weeks depending on the half-life and clearance rate of the particular formulation.

非経口投与される溶菌酵素/ポリペプチド(複数の場合もある)の効果的な投与速度又は量、及び治療期間は、一部には、感染の深刻さ、患者、特にヒトの体重、感染性細菌へのレシピエントの曝露の期間、感染している皮膚又は組織の平方センチメートル数、感染の深さ、感染の深刻さ、及び様々な多数の他の変動要素によって決まる。組成物は、1日1回~数回のいずれで適用してもよく、短期又は長期にわたって適用することができる。使用は、数日間又は数週間継続することができる。用いられる任意の剤形は、最小限の時間にわたって最小限の単位数をもたらすものとする。有効な量又は投与量の酵素をもたらすと考えられている酵素の活性単位の濃度は、必要に応じて選択することができる。1ml当たりの活性単位の量及び曝露の持続時間は、感染の性質、及び担体により溶菌酵素(複数の場合もある)/ポリペプチド(複数の場合もある)が有することが可能になる接触量によって決まる。 The effective rate or amount of parenterally administered lytic enzyme/polypeptide(s) and duration of treatment will depend, in part, on the severity of the infection, the weight of the patient, particularly the human, the duration of the recipient's exposure to the infectious bacteria, the number of square centimeters of skin or tissue infected, the depth of the infection, the severity of the infection, and a variety of numerous other variables. The compositions may be applied anywhere from once to several times a day and may be applied short or long term. Use can continue for several days or weeks. Any dosage form used should provide the minimum number of units for the minimum amount of time. The concentration of enzyme activity units believed to provide an effective amount or dosage of the enzyme can be selected as desired. The amount of activity units per ml and the duration of exposure will depend on the nature of the infection and the amount of contact the lytic enzyme(s)/polypeptide(s) are allowed to have by the carrier.

方法及びアッセイ
本発明の溶解素ポリペプチド(複数の場合もある)が示す細菌死滅能、実際は顕著に広範な細菌死滅により、本発明のポリペプチド(複数の場合もある)の抗菌有効性に基づく様々な方法が提供される。このため、本発明は、グラム陽性細菌を死滅させる方法、グラ
ム陽性細菌の集団を減少させる方法、細菌感染を治療又は軽減する方法、病原性細菌に曝露されたヒト被験体を治療する方法、及びかかる曝露のリスクがあるヒト被験体を治療する方法を含む抗菌方法を企図する。感受性細菌は、本発明のファージ酵素(複数の場合もある)が本来由来する細菌を含み、様々な他のレンサ球菌属、ブドウ球菌属、エンテロコッカス属及び/又はリステリア属細菌株も含み得る。レンサ球菌属、ブドウ球菌属、エンテロコッカス属及び/又はリステリア属感染の予防的治療の方法、レンサ球菌属、ブドウ球菌属、エンテロコッカス属及び/又はリステリア属感染の治療の方法、レンサ球菌属、ブドウ球菌属、エンテロコッカス属及び/又はリステリア属集団又は保菌状態を低減する方法、下気道感染を治療する方法、耳感染を治療する方法、中耳炎を治療する方法、心内膜炎を治療する方法、並びに他の局部的又は全身感染又は病態を治療又は予防する方法を含む、様々な病態を治療する方法も提供される。
Methods and Assays The ability of the lysin polypeptide(s) of the invention to kill bacteria, indeed the remarkably broad spectrum of bacterial killing, provides a variety of methods based on the antibacterial efficacy of the polypeptide(s) of the invention. Thus, the present invention contemplates antimicrobial methods, including methods of killing Gram-positive bacteria, methods of reducing populations of Gram-positive bacteria, methods of treating or reducing bacterial infections, methods of treating human subjects exposed to pathogenic bacteria, and methods of treating human subjects at risk of such exposure. Susceptible bacteria include those from which the phage enzyme(s) of the invention are originally derived, and may also include various other strains of Streptococcus, Staphylococcus, Enterococcus and/or Listeria. Methods of prophylactic treatment of streptococcal, staphylococcal, enterococcal and/or listeria infections; methods of treating streptococcal, staphylococcal, enterococcal and/or listeria infections; methods of reducing streptococcal, staphylococcal, enterococcal and/or listeria populations or colonization; methods of treating lower respiratory tract infections; Also provided are methods of treating various conditions, including methods of treating , as well as methods of treating or preventing other local or systemic infections or conditions.

本発明の溶解素(複数の場合もある)は、様々な種に由来する細菌、例えば複数のレンサ球菌属又はブドウ球菌属種、レンサ球菌属、ブドウ球菌属、エンテロコッカス属及び/又はリステリア属の各々に由来する細菌、及び異なる目に由来する細菌等の異なる種の群にわたる細菌を死滅させる能力及びそれに対する有効性を示す。特に、本発明の溶解素(複数の場合もある)は、レンサ球菌属及びブドウ球菌属細菌を死滅させる能力及びそれに対する有効性を示す。特に、本発明の溶解素(複数の場合もある)は、ブドウ球菌属細菌を死滅させる能力及びそれに対する有効性を示す。PlySs2(CF-301)溶解素は、2つの異なる目、特にバシラス目及びラクトバシラス目に由来する細菌を、in vitro及びin vivoで死滅させる能力を示す。このため、本発明は、細菌、培養物若しくは感染、又は2つ以上のグラム陽性細菌が疑われる若しくは存在する場合の治療、脱コロニー化及び/又は汚染除去を企図する。特に、本発明は、細菌、培養物若しくは感染、又は2種類以上のバシラス目細菌、2種類以上のラクトバシラス目細菌、若しくは少なくとも1種類のバシラス目及び1種類のラクトバシラス目細菌が疑われる、存在する、若しくは存在し得る場合の治療、脱コロニー化及び/又は汚染除去を企図する。 The lysin(s) of the present invention exhibit the ability to kill and effectiveness against bacteria from different species, e.g., bacteria from each of multiple Streptococcus or Staphylococcus species, Streptococcus, Staphylococcus, Enterococcus and/or Listeria, and across different species groups, such as bacteria from different orders. In particular, the lysin(s) of the present invention demonstrate the ability and efficacy to kill streptococcal and staphylococcal bacteria. In particular, the lysin(s) of the present invention demonstrate the ability and efficacy to kill Staphylococcus bacteria. PlySs2(CF-301) lysin exhibits the ability to kill bacteria from two different orders, in particular the order Bacillus and Lactobacilli, in vitro and in vivo. Thus, the present invention contemplates treatment, decolonization and/or decontamination of bacteria, cultures or infections, or where more than one Gram-positive bacteria is suspected or present. In particular, the present invention contemplates the treatment, decolonization and/or decontamination of suspected, present or possible bacteria, cultures or infections, or two or more Bacilli, two or more Lactobacilli, or at least one Bacillus and one Lactobacilli.

本発明は、特にヒトにおける敗血症の治療に用いることもできる。肺炎又は細菌性髄膜炎等の敗血性感染の治療については、治療剤を血流中に連続的に静脈内で流入させるものとする。敗血症の治療のための酵素の濃度は、血中の細菌数及び血液量によって決まる。 The invention may also be used to treat sepsis, particularly in humans. For treatment of septic infections such as pneumonia or bacterial meningitis, the therapeutic agent should be infused continuously intravenously into the bloodstream. Enzyme concentrations for the treatment of sepsis depend on the number of bacteria in the blood and blood volume.

少なくとも1つの本発明の溶菌酵素(複数の場合もある)/ポリペプチド(複数の場合もある)、特にSH3型結合ドメインを含む溶解素、特にPlySs2を有効量含む治療剤で感染を治療することを含む、レンサ球菌属、ブドウ球菌属、エンテロコッカス属及び/又はリステリア属感染、保菌状態又は集団を治療する方法も提供される。少なくとも1つの本発明の溶菌酵素(複数の場合もある)/ポリペプチド(複数の場合もある)、特にSH3型結合ドメインを含む溶解素、特にPlySs2(CF-301)溶解素、Sal溶解素、LysK溶解素、リゾスタフィン、phill溶解素、LysH5溶解素、MV-L溶解素、LysGH15溶解素又はALE-1溶解素、特にPlySs2(CF-301)を有効量含む治療剤で感染を治療することを含む、レンサ球菌属感染を治療する方法、又はレンサ球菌属及び/又はブドウ球菌属感染、保菌状態若しくは集団を治療する方法も提供される。一態様では、レンサ球菌属、ブドウ球菌属、エンテロコッカス属及び/又はリステリア属細菌株の細胞壁を溶解させることが可能な溶菌酵素/ポリペプチドが作製又は提供される。本発明の方法では、本発明の溶解素ポリペプチド(複数の場合もある)、特にSH3型結合ドメインを含む溶解素、例えば、特にPlySs2(CF-301)は、特にレンサ球菌属、ブドウ球菌属、エンテロコッカス属及び/又はリステリア属感染、特にレンサ球菌属及び/又はブドウ球菌属感染又は細菌コロニー形成から選択されるグラム陽性細菌に対する予防方法及び治療方法において有用及び有能である。本発明の方法において感受性の標的として関連する細菌株は、黄色ブドウ球菌、リステリア・モノサイトゲネス、スタフィロコッカス・シミュランス、豚レンサ球菌、表皮ブドウ球菌、スト
レプトコッカス・エクイ、ストレプトコッカス・エクイ・ズー、ストレプトコッカス・アガラクティエ(GBS)、化膿レンサ球菌(GAS)、ストレプトコッカス・サングイニス、ストレプトコッカス・ゴルドニ、ストレプトコッカス・ディスガラクティエ、G群レンサ球菌、E群レンサ球菌、エンテロコッカス・フェカーリス及び肺炎レンサ球菌を含み、これらから選択され得る。特定の態様では、細菌株は黄色ブドウ球菌、スタフィロコッカス・シミュランス、豚レンサ球菌、表皮ブドウ球菌、ストレプトコッカス・エクイ、ストレプトコッカス・エクイ・ズー、ストレプトコッカス・アガラクティエ(GBS)、化膿レンサ球菌(GAS)、ストレプトコッカス・サングイニス、ストレプトコッカス・ゴルドニ、ストレプトコッカス・ディスガラクティエ、G群レンサ球菌、E群レンサ球菌及び肺炎レンサ球菌から選択される。
Also provided is a method of treating a Streptococcus, Staphylococcus, Enterococcus and/or Listeria infection, colonization condition or population comprising treating the infection with a therapeutic agent comprising an effective amount of at least one lytic enzyme(s)/polypeptide(s) of the invention, particularly a lysin comprising an SH3-type binding domain, particularly PlySs2. at least one lytic enzyme(s)/polypeptide(s) of the invention, especially a lysin comprising an SH3-type binding domain, especially PlySs2 (CF-301) lysin, Sal lysin, LysK lysin, lysostaphin, Phil lysin, LysH5 lysin, MV-L lysin, LysGH15 lysin or ALE-1 lysin, especially PlySs2 Also provided are methods of treating streptococcal infections, or methods of treating streptococcal and/or staphylococcal infections, colonization conditions or populations, comprising treating the infection with a therapeutic agent comprising an effective amount of (CF-301). In one aspect, lytic enzymes/polypeptides are produced or provided that are capable of lysing the cell walls of Streptococcus, Staphylococcus, Enterococcus and/or Listeria bacterial strains. In the method of the invention, the lysin polypeptide(s) of the invention, in particular the lysin comprising an SH3-type binding domain, such as in particular PlySs2 (CF-301), is useful and effective in prophylactic and therapeutic methods, especially against Gram-positive bacteria selected from Streptococcus, Staphylococcus, Enterococcus and/or Listeria infections, especially Streptococcus and/or Staphylococcus infections or bacterial colonization. Bacterial strains relevant as susceptible targets in the methods of the present invention include Staphylococcus aureus, Listeria monocytogenes, Staphylococcus simulans, Streptococcus suis, Staphylococcus epidermidis, Streptococcus equi, Streptococcus equi zoo, Streptococcus agalactiae (GBS), Streptococcus pyogenes (GAS), Streptococcus sanguinis, Streptococcus golus Doni, Streptococcus dysgalactiae, Group G Streptococcus, Group E Streptococcus, Enterococcus faecalis and Streptococcus pneumoniae, and may be selected from these. In particular aspects, the bacterial strain is Staphylococcus aureus, Staphylococcus simulans, Streptococcus suis, Staphylococcus epidermidis, Streptococcus equi, Streptococcus equi zoo, Streptococcus agalactiae (GBS), Streptococcus pyogenes (GAS), Streptococcus sanguinis, Streptococcus gordonii, Streptococcus dysgalactiae , group G streptococci, group E streptococci and pneumococci.

本発明は、化膿レンサ球菌を含むレンサ球菌属、及び/又は黄色ブドウ球菌を含むブドウ球菌属、特にMRSAを含む抗生物質耐性黄色ブドウ球菌を含む関連の感染又は病態を治療又は軽減する方法であって、細菌、又は特定の細菌に感染した若しくはそれに曝露された、若しくは曝露されたことが疑われる若しくはリスクがあるヒト被験体を、特定の細菌を死滅させるのに効果的な量の本発明の単離溶解素ポリペプチド(複数の場合もある)と接触させるか、又はこれを投与する、方法を含む。このため、特にSH3型結合ドメインを含む溶解素、特にPlySs2(CF-301)溶解素、Sal溶解素、LysK溶解素、リゾスタフィン、phill溶解素、LysH5溶解素、MV-L溶解素、LysGH15溶解素及びALE-1溶解素、特にPlySs2(CF-301)(本明細書に提示及び言及されるかかるポリペプチドを含むその切断体又は変異体を含む)から選択される溶解素の1つ以上を、関連の細菌を死滅させるのに効果的となるように、又は他の形で細菌感染を軽減若しくは治療するように接触させる又は投与する。 The present invention provides a method of treating or ameliorating a related infection or condition, including streptococci, including Streptococcus pyogenes, and/or staphylococci, including Staphylococcus aureus, particularly antibiotic-resistant Staphylococcus aureus, including MRSA, comprising contacting a bacterium, or a human subject infected with, exposed to, or suspected of or at risk of being exposed to, a specific bacterium with an amount of an isolated lysin polypeptide(s) of the invention effective to kill the specific bacterium. including methods of causing or administering the same. Thus, in particular lysins containing SH3-type binding domains, in particular PlySs2 (CF-301) lysins, Sal lysins, LysK lysins, lysostaphin, Phil lysins, LysH5 lysins, MV-L lysins, LysGH15 lysins and ALE-1 lysins, in particular PlySs2 (CF-301) (truncations thereof including such polypeptides presented and referred to herein). or variants) is contacted or administered to be effective in killing the bacteria of interest or otherwise to reduce or treat bacterial infection.

「作用物質」という用語は、ポリペプチド、抗体、ポリヌクレオチド、化学化合物及び小分子を含む任意の分子を意味する。特に、作用物質という用語は、試験化合物、追加の付加的な化合物(複数の場合もある)、又は溶解素酵素化合物等の化合物を含む。 The term "agent" means any molecule, including polypeptides, antibodies, polynucleotides, chemical compounds and small molecules. In particular, the term agent includes compounds such as test compounds, additional additional compound(s), or lysinase compounds.

「アゴニスト」という用語は、最も広い意味では、リガンドが結合する受容体を刺激するリガンドを指す。 The term "agonist" in its broadest sense refers to a ligand that stimulates the receptor to which it binds.

「アッセイ」という用語は、化合物の特定の特性を測定するために用いられる任意のプロセスを意味する。「スクリーニングアッセイ」は、化合物をそれらの活性に基づいて化合物のコレクションから特性決定又は選択するために用いられるプロセスを意味する。 The term "assay" means any process used to measure a particular property of a compound. "Screening assay" means a process used to characterize or select compounds from a collection of compounds based on their activity.

「予防する」又は「予防」という用語は、疾患発症に先だつ、病原体に曝露され得る又は疾患にかかりやすい被験体における疾患又は障害を罹患又は発症するリスクの低減(すなわち、疾患の臨床症状の少なくとも1つを発症させないこと)を指す。 The terms "prevent" or "prevention" refer to reducing the risk of having or developing a disease or disorder in a subject that may be exposed to or susceptible to a disease prior to disease onset (i.e., not developing at least one of the clinical symptoms of the disease).

「予防法」という用語は、「予防」という用語に関連し、包含され、疾患を治療又は治癒するのではなく、予防する目的の手段又は手順を指す。予防的手段の非限定的な例としては、ワクチンの投与、例えば固定のために血栓症のリスクがある入院患者への低分子量ヘパリンの投与、及びマラリアが多く見られる又はマラリアにかかるリスクが高い地理的領域を訪れる前のクロロキン等の抗マラリア剤の投与が挙げられ得る。 The term "prophylaxis" is related to and encompassed by the term "prevention" and refers to measures or procedures whose purpose is to prevent, rather than treat or cure, disease. Non-limiting examples of preventive measures may include administration of vaccines, administration of low molecular weight heparin to hospitalized patients at risk of thrombosis, e.g., due to immobilization, and administration of antimalarial agents such as chloroquine prior to visiting geographic areas where malaria is common or at high risk of contracting malaria.

「治療有効量」は、医師又は他の臨床医が求める被験体の生物学的又は医学的応答を誘発する薬物、化合物、抗微生物剤、抗体、ポリペプチド又は医薬品の量を意味する。特に、グラム陽性細菌感染及びグラム陽性細菌の増殖に関して、「有効量」という用語は、殺菌及び/又は静菌効果を有することを含む、グラム陽性細菌の量又は感染の程度の生物学的に意味のある減少を生じさせる化合物又は作用物質の有効量を含むことを意図したもの
である。「治療有効量」という表現は、感染性細菌の増殖若しくは量、又は例えばその存在及び活性に伴い得る発熱若しくは白血球数等の病理の他の特徴の臨床的に顕著な変化を予防する、好ましくは少なくとも約30%、より好ましくは少なくとも50%、最も好ましくは少なくとも90%低減するのに十分な量を意味するために本明細書で用いられる。
By "therapeutically effective amount" is meant that amount of a drug, compound, antimicrobial agent, antibody, polypeptide or pharmaceutical agent that elicits the biological or medical response in a subject sought by a physician or other clinician. In particular, with respect to Gram-positive bacterial infection and growth of Gram-positive bacteria, the term "effective amount" is intended to include an effective amount of a compound or agent that produces a biologically meaningful reduction in the amount of Gram-positive bacteria or the extent of infection, including having a bactericidal and/or bacteriostatic effect. The phrase "therapeutically effective amount" is used herein to mean an amount sufficient to prevent, preferably reduce, by at least about 30%, more preferably at least 50%, and most preferably at least 90%, any clinically significant change in the growth or amount of infectious bacteria or other features of the pathology, such as fever or white blood cell count, that may accompany their presence and activity.

任意の疾患又は感染を「治療する」又はその「治療」という用語は、一実施形態では、疾患又は感染を改善すること(すなわち、疾患、若しくは感染因子若しくは細菌の増殖を阻止すること、又はその臨床症状の少なくとも1つの発現、程度若しくは重症度を低減すること)を指す。別の実施形態では、「治療する」又は「治療」は、被験体により識別可能ではない可能性がある少なくとも1つの物理的パラメーターを改善することを指す。また別の実施形態では、「治療する」又は「治療」は、疾患又は感染を物理的に(例えば、識別可能な症状の安定化)、生理学的に(例えば物理的パラメーターの安定化)、又はその両方で調整することを指す。更なる実施形態では、「治療する」又は「治療」は、疾患の進行を遅くするか、又は感染を低減することに関する。 The term “treating” or “treatment” of any disease or infection refers, in one embodiment, to ameliorating the disease or infection (i.e., preventing the disease or the growth of infectious agents or bacteria, or reducing the onset, extent or severity of at least one of its clinical symptoms). In another embodiment, "treating" or "treatment" refers to ameliorating at least one physical parameter, which may not be discernible by the subject. In yet another embodiment, "treating" or "treatment" refers to modulating a disease or infection physically (e.g., stabilization of discernible symptoms), physiologically (e.g., stabilization of physical parameters), or both. In further embodiments, "treating" or "treatment" relates to slowing disease progression or reducing infection.

「薬学的に許容可能な」という表現は、生理学的に耐容可能であり、通例、ヒトに投与した場合にアレルギー反応、又は同様の有害反応、例えば急性胃蠕動、眩暈等を生じない分子実体及び組成物を指す。 The phrase "pharmaceutically acceptable" refers to molecular entities and compositions that are physiologically tolerable and do not typically produce allergic or similar adverse reactions, such as acute gastric peristalsis, dizziness, etc., when administered to humans.

in vivoで行われる治療方法、又は本願及び特許請求の範囲に従う医学的及び臨床的治療方法との関連で、被験体、患者又は個体という用語は、ヒトを指すことを意図したものであることが留意される。 It is noted that the terms subject, patient or individual, in the context of therapeutic methods performed in vivo, or medical and clinical therapeutic methods according to the present application and claims, are intended to refer to humans.

「グラム陽性細菌」("gram-positive bacteria", "Gram-positive bacteria")、「グラム陽性」という用語及び具体的に挙げられない任意の変形語は、本明細書で区別なく使用される場合があり、本願及び特許請求の範囲全体を通して使用される場合、既知であり、及び/又は或る特定の細胞壁及び/又は細胞膜の特性の存在、及び/又はグラム染色での染色によって特定することができるグラム陽性細菌を指す。グラム陽性細菌は既知であり、容易に特定することができ、リステリア属、ブドウ球菌属、レンサ球菌属、エンテロコッカス属、マイコバクテリウム属、コリネバクテリウム属及びクロストリジウム属から選択され得るが、これらに限定されず、それらの任意及び全ての認識されている又は認識されていない種又は株を含む。本発明の一態様では、PlySs2(CF-301)溶解素感受性グラム陽性細菌には、リステリア属、ブドウ球菌属、レンサ球菌属及びエンテロコッカス属、特にレンサ球菌属及びブドウ球菌属細菌の1つ以上から選択される細菌が含まれる。LysK及びSal1溶解素感受性細菌には、ブドウ球菌属細菌が含まれる。 The terms "gram-positive bacteria", "Gram-positive bacteria", "Gram-positive bacteria", and any variations not specifically mentioned may be used interchangeably herein and as used throughout this application and claims refer to Gram-positive bacteria that are known and/or identifiable by the presence of certain cell wall and/or cell membrane characteristics and/or staining with a Gram stain. Gram-positive bacteria are known and readily identifiable and may be selected from the genera Listeria, Staphylococcus, Streptococcus, Enterococcus, Mycobacterium, Corynebacterium and Clostridium, including, but not limited to, any and all recognized or unrecognized species or strains thereof. In one aspect of the invention, the PlySs2 (CF-301) lysin-sensitive Gram-positive bacteria include bacteria selected from one or more of the genera Listeria, Staphylococcus, Streptococcus and Enterococcus, particularly Streptococcus and Staphylococcus bacteria. LysK and Sal1 lysin sensitive bacteria include Staphylococcus bacteria.

「殺菌」という用語は、細菌細胞を死滅させることが可能であることを指す。 The term "sterilization" refers to being able to kill bacterial cells.

「静菌」という用語は、増殖細菌細胞の阻害を含む細菌増殖を阻害することが可能であることを指す。 The term "bacteriostatic" refers to the ability to inhibit bacterial growth, including inhibition of proliferating bacterial cells.

「薬学的に許容可能な」という表現は、生理学的に耐容可能であり、通例、ヒトに投与した場合にアレルギー反応、又は同様の有害反応、例えば急性胃蠕動、眩暈等を生じない分子実体及び組成物を指す。 The phrase "pharmaceutically acceptable" refers to molecular entities and compositions that are physiologically tolerable and do not typically produce allergic or similar adverse reactions, such as acute gastric peristalsis, dizziness, etc., when administered to humans.

「治療有効量」という表現は、標的細胞塊のS期活性、又は例えばその存在及び活性に伴い得る例えば血圧上昇、発熱又は白血球数等の病理の他の特徴の臨床的に顕著な変化を予防する、好ましくは少なくとも約30%、より好ましくは少なくとも50%、最も好ましくは少なくとも90%低減するのに十分な量を意味するために本明細書で用いられる。 The phrase "therapeutically effective amount" is used herein to mean an amount sufficient to prevent, preferably reduce by at least about 30%, more preferably at least 50%, and most preferably at least 90%, the S-phase activity of the target cell mass or other clinically significant changes in the pathology that may be associated with its presence and activity, such as elevated blood pressure, fever, or white blood cell count.

レンサ球菌属又はブドウ球菌属細菌によって引き起こされる全身又は組織細菌感染を治療する一方法は、1つ以上の本発明の溶解素ポリペプチド、特にPlySs2(CF-301)溶解素、Sal溶解素、LysK溶解素、リゾスタフィン、phill溶解素、LysH5溶解素、MV-L溶解素、LysGH15溶解素及びALE-1溶解素、特にPlySs2(CF-301)から選択されるSH3型結合ドメインを含む溶解素(本明細書に提示されるかかるポリペプチドを含むその融合体、キメラ、切断体又は変異体を含む)を有効量と、適切な担体とを含む治療剤で感染を非経口的に治療することを含む。多数の他の異なる方法を溶菌酵素(複数の場合もある)/ポリペプチド(複数の場合もある)の導入に用いることができる。これらの方法は、溶菌酵素(複数の場合もある)/ポリペプチド(複数の場合もある)を静脈内、筋肉内、皮下、髄腔内及び真皮下に導入することを含む。医療関係者を含む当業者は、細菌性病態の性質及び程度、並びに関与する又は疑われる細菌の株又は種類を考慮して、最も適切な投与方式又は手段を評価及び認識することが可能である。例えば、1つ以上の溶菌ポリペプチドの髄腔内での使用及び投与は、細菌性髄膜炎の治療に最も有益である。 One method of treating systemic or tissue bacterial infections caused by streptococcal or staphylococcal bacteria is the use of one or more of the lysin polypeptides of the invention, particularly PlySs2 (CF-301) lysin, Sal lysin, LysK lysin, lysostaphin, Phil lysin, LysH5 lysin, MV-L lysin, LysGH15 lysin and ALE-1 lysin, particularly PlySs2 ( CF-301), including fusions, chimeras, truncations or variants thereof, including such polypeptides presented herein, and a suitable carrier. A number of other different methods can be used to introduce the lytic enzyme(s)/polypeptide(s). These methods include intravenous, intramuscular, subcutaneous, intrathecal and subdermal introduction of the lytic enzyme(s)/polypeptide(s). Those skilled in the art, including medical practitioners, will be able to assess and appreciate the most appropriate mode of administration or means given the nature and extent of the bacterial condition and the strain or species of bacteria involved or suspected. For example, the intrathecal use and administration of one or more lytic polypeptides is most beneficial for the treatment of bacterial meningitis.

感染は、ヒト患者の感染組織に、適切な溶菌酵素(複数の場合もある)/ポリペプチド(複数の場合もある)と酵素の担体とを含む治療剤を注射することによっても治療することができる。担体は蒸留水、生理食塩水、アルブミン、血清又はそれらの任意の組合せで構成され得る。より具体的には、注入又は注射用の溶液は、従来の方法で、例えばp-ヒドロキシベンゾエート等の保存料又はエチレン-ジアミン四酢酸のアルカリ金属塩等の安定化剤を添加して調製することができ、これを続いて注入用容器、注射用バイアル又はアンプルに移すことができる。代替的には、注射用の化合物は、他の成分と共に又は他の成分なしに凍結乾燥し、使用時に必要に応じて緩衝溶液又は蒸留水に可溶化させることができる。不揮発性油、リポソーム及びオレイン酸エチル等の非水性ビヒクルも本明細書で有用である。他のファージ関連溶菌酵素がホリンタンパク質と共に、組成物中に含まれていてもよい。 Infections can also be treated by injecting into the infected tissue of a human patient a therapeutic agent comprising the appropriate lytic enzyme(s)/polypeptide(s) and a carrier for the enzyme. The carrier may consist of distilled water, saline, albumin, serum or any combination thereof. More specifically, infusion or injectable solutions can be prepared in a conventional manner with the addition of preservatives such as p-hydroxybenzoate or stabilizers such as alkali metal salts of ethylene-diaminetetraacetic acid, which can then be transferred to infusion containers, injection vials or ampoules. Alternatively, compounds for injection can be lyophilized, with or without other ingredients, and solubilized in buffered solutions or distilled water as needed at the time of use. Non-aqueous vehicles such as fixed oils, liposomes and ethyl oleate are also useful herein. Other phage-associated lytic enzymes may be included in the composition along with the holin protein.

感受性細菌の保菌状態を解消若しくは低減し、感染の症状を有する他のヒトに曝露されたヒトが病気になることを防ぐ予防処置として、又は既に病気になったヒトの感染の治療処置としての特にSH3型結合ドメインを含む溶解素、特に本明細書に例示されるPlySs2(CF-301)溶解素、Sal溶解素、LysK溶解素、リゾスタフィン、phill溶解素、LysH5溶解素、MV-L溶解素、LysGH15溶解素及びALE-1溶解素から選択される溶菌酵素/ポリペプチド(複数の場合もある)、例えばPlySs2(CF-301)を使用する様々な治療方法が提供される。同様に、溶菌酵素(複数の場合もある)/ポリペプチド(複数の場合もある)は、特に気管支スプレーの使用又は酵素の静脈内投与により、例えば下気道疾患の治療に使用することができる。例えば、溶菌酵素を結膜炎等の眼感染の予防処置及び治療処置に使用することができる。治療方法は、有効量の少なくとも1つの本発明の溶菌ポリペプチドと、眼に安全に適用することが可能な担体(該担体は溶菌酵素を含有する)とを含む点眼剤又は洗眼剤を投与することを含む。点眼剤又は洗眼剤は、等張性溶液の形態であるのが好ましい。溶液のpHは、起こり得る他の生物による感染、場合によっては眼への損傷につながる眼の炎症が生じないように調整するものとする。pH範囲は他の溶菌酵素と同じ範囲であるものとするが、最適なpHは、本明細書で実証及び提示される範囲である。同様に、他の溶菌酵素について上に記載される種類の緩衝液も使用されるものとする。点眼剤への使用に好適な他の抗生物質を、酵素を含有する組成物に添加することができる。殺菌剤及び静菌化合物を添加してもよい。溶液中の酵素(複数の場合もある)の濃度は、約100単位/ml~約500000単位/mlの範囲とすることができ、より好ましい範囲は約100単位/ml~約5000単位/ml及び約100単位/ml~約50000単位/mlである。濃度は、提示の範囲よりも高く又は低くすることができる。 Lysins especially containing SH3-type binding domains as a prophylactic treatment to eliminate or reduce carriage of susceptible bacteria and to prevent becoming ill in humans exposed to other humans with symptoms of infection, or as therapeutic treatments for infections in humans already ill, especially the PlySs2 (CF-301) lysins, Sal lysins, LysK lysins, Lysostaphin, Phil lysin, LysH5 lysin, MV-L lysin exemplified herein. , LysGH15 lysin and ALE-1 lysin, and ALE-1 lysin, for example PlySs2 (CF-301). Similarly, the lytic enzyme(s)/polypeptide(s) can be used to treat, for example, lower respiratory tract disease, particularly through the use of bronchial sprays or intravenous administration of enzymes. For example, lytic enzymes can be used for prophylactic and curative treatment of ocular infections such as conjunctivitis. Methods of treatment include administering eye drops or washes comprising an effective amount of at least one lytic polypeptide of the present invention and a carrier that can be safely applied to the eye, the carrier containing a lytic enzyme. Eye drops or washes are preferably in the form of isotonic solutions. The pH of the solution shall be adjusted so as not to cause possible infection by other organisms and possibly inflammation of the eye leading to damage to the eye. The pH range should be the same as for other lytic enzymes, but the optimum pH is the range demonstrated and presented herein. Similarly, buffers of the type described above for other lytic enzymes shall also be used. Other antibiotics suitable for use in eye drops can be added to the composition containing the enzyme. Bactericides and bacteriostatic compounds may be added. The concentration of enzyme(s) in solution can range from about 100 units/ml to about 500,000 units/ml, with more preferred ranges from about 100 units/ml to about 5000 units/ml and from about 100 units/ml to about 50000 units/ml. Concentrations can be higher or lower than the ranges given.

本発明の溶菌ポリペプチド(複数の場合もある)は、コンタクトレンズを浸漬及び洗浄するためのコンタクトレンズ溶液に使用することもできる。この溶液は、通常は等張性溶液であり、酵素に加えて、塩化ナトリウム、マンニトール及び他の糖アルコール、ホウ酸塩、保存料等を含有し得る。本発明の溶菌酵素/ポリペプチドは、患者の耳に投与することもできる。このため、例えば本発明の溶菌ポリペプチド(複数の場合もある)は、例えば肺炎レンサ球菌によって引き起こされる耳感染の治療に使用することができる。中耳炎は、耳痛、聴力損失及び発熱等の症状を特徴とする中耳の炎症である。これらの症状の主因の1つは、中耳における流体(浸出液)の蓄積である。合併症としては、永久難聴、鼓膜穿孔、仮性真珠腫、乳様突起炎及び癒着性中耳炎が挙げられる。生後数年以内に中耳炎を発症する小児は、再発性急性又は慢性疾患のリスクがある。中耳炎の主因の1つは、肺炎レンサ球菌である。溶菌酵素(複数の場合もある)/ポリペプチド(複数の場合もある)は、適切な担体中の酵素(複数の場合もある)を外耳道に送達することにより、感染した耳に適用することができる。担体は、滅菌水性又は油性溶液又は懸濁液を含み得る。溶菌酵素(複数の場合もある)は、好適な保存料、好ましくは表面活性剤も含有し得る担体に添加することができる。滴剤中に含まれるのが好ましい殺菌剤及び殺真菌剤は、硝酸又は酢酸フェニル水銀(0.002%)、塩化ベンザルコニウム(0.01%)及び酢酸クロルヘキシジン(0.01%)である。油性溶液の調製に好適な溶媒としては、グリセロール、希釈アルコール及びプロピレングリコールが挙げられる。さらに、任意の数の他の点耳剤担体を使用することができる。中耳炎及び他の同様の耳感染の治療に用いられる濃度及び保存料は、眼感染について論考されるものと同じであり、酵素が入れられる担体は、眼感染の治療のための担体と同様又は同一である。さらに、担体は通例、ビタミン、ミネラル、炭水化物、糖、アミノ酸、タンパク性物質、脂肪酸、リン脂質、酸化防止剤、フェノール化合物、等張性溶液、油性溶液、油性懸濁液及びそれらの組合せを含み得る。 The lytic polypeptide(s) of the invention can also be used in contact lens solutions for soaking and washing contact lenses. This solution is usually an isotonic solution and can contain, in addition to enzymes, sodium chloride, mannitol and other sugar alcohols, borates, preservatives and the like. The lytic enzymes/polypeptides of the invention can also be administered to the patient's ear. Thus, for example, the lytic polypeptide(s) of the invention can be used to treat ear infections caused by, for example, Streptococcus pneumoniae. Otitis media is an inflammation of the middle ear characterized by symptoms such as ear pain, hearing loss and fever. One of the main causes of these symptoms is the accumulation of fluid (exudate) in the middle ear. Complications include permanent hearing loss, tympanic membrane perforation, pseudocholesteatoma, mastoiditis and adhesive otitis media. Children who develop otitis media within the first few years of life are at risk of recurrent acute or chronic disease. One of the major causes of otitis media is Streptococcus pneumoniae. The lytic enzyme(s)/polypeptide(s) can be applied to the infected ear by delivering the enzyme(s) in a suitable carrier to the ear canal. Carriers may comprise sterile aqueous or oily solutions or suspensions. The lytic enzyme(s) may be added to the carrier which may also contain suitable preservatives, preferably surfactants. Bactericidal and fungicidal agents preferably included in the drops are phenylmercuric nitrate or acetate (0.002%), benzalkonium chloride (0.01%) and chlorhexidine acetate (0.01%). Suitable solvents for preparing oily solutions include glycerol, dilute alcohol and propylene glycol. Additionally, any number of other eardrop carriers may be used. The concentrations and preservatives used to treat otitis media and other similar ear infections are the same as those discussed for eye infections, and the carriers in which the enzyme is placed are similar or identical to those for treatment of eye infections. Additionally, carriers typically include vitamins, minerals, carbohydrates, sugars, amino acids, proteinaceous substances, fatty acids, phospholipids, antioxidants, phenolic compounds, isotonic solutions, oil solutions, oil suspensions and combinations thereof.

本発明の溶解素ポリペプチド(複数の場合もある)の認識及び単離によりもたらされる診断、予防及び治療の可能性及び用途は、本発明のポリペプチドが感受性細菌において直接的かつ特異的な効果(例えば、死滅)を生じるということから導き出される。このため、本発明のポリペプチドを使用して、関連の感受性細菌を排除、特性決定又は特定することができる。 The diagnostic, prophylactic and therapeutic possibilities and uses provided by the recognition and isolation of the lysin polypeptide(s) of the invention derive from the fact that the polypeptides of the invention produce a direct and specific effect (e.g., killing) in susceptible bacteria. Thus, the polypeptides of the invention can be used to eliminate, characterize or identify relevant susceptible bacteria.

このため、本発明の診断法は、細胞サンプル又は培地を、それが感受性細菌を含有するか、又はサンプル若しくは培地中の細菌が感受性であるかを決定する目的で、有効量の1つ以上の溶解素ポリペプチドを含むアッセイ、及びサンプル中の1つ以上の細胞を特性決定するか、又は細胞溶解が生じたか若しくは生じるか否かを決定する手段を用いて試験することを含み得る。この方法から利益を得ることが可能な患者には、未確定の感染、認識された細菌感染を患うか、又は特定の細菌に曝露される若しくはこれを保有することが疑われる患者が含まれる。被験体又は患者と接触する流体、食品、医療用具、組成物又は他のかかるサンプルは、感受性細菌について試験することができ、又は関連の細菌を排除することができる。かかる一態様では、流体、食品、医療用具、組成物又は他のかかるサンプルは、1つ以上の本発明の溶菌ポリペプチドとのインキュベーション又はそれへの曝露により、滅菌するか、又は他の形で処理して、任意の潜在的な関連の細菌を排除又は除去することができる。 Thus, the diagnostic methods of the invention may involve testing a cell sample or medium with an assay comprising an effective amount of one or more lysin polypeptides and a means of characterizing one or more cells in the sample or determining whether cell lysis has occurred or has occurred, for the purpose of determining whether it contains susceptible bacteria or whether the bacteria in the sample or medium are susceptible. Patients who may benefit from this method include those with undetermined infections, recognized bacterial infections, or those suspected of being exposed to or carrying particular bacteria. Fluids, foodstuffs, medical devices, compositions or other such samples that come in contact with a subject or patient can be tested for susceptible bacteria or cleared of relevant bacteria. In one such aspect, a fluid, food product, medical device, composition or other such sample can be sterilized or otherwise treated by incubation with or exposure to one or more lytic polypeptides of the invention to eliminate or remove any potentially associated bacteria.

手順及びそれらの適用は全て、当業者によく知られており、したがって本発明の範囲内で用いることができる。一例では、本発明の溶菌ポリペプチド(複数の場合もある)を、サンプル中の関連又は感受性細菌と複合体化するか、又は他の形で結合若しくは会合させ、複合体の一成員を検出可能な標識で標識する。複合体が形成されたという事実、及び所望に応じてその量を、標識の検出に適用可能な既知の方法によって決定することができる。これらの研究に最も一般的に用いられる標識は、放射性元素、酵素、紫外線に曝露されると蛍光を発する化学物質等である。多数の蛍光物質が既知であり、標識として用いるこ
とができる。これらとしては、例えばフルオレセイン、ローダミン、オーラミン、テキサスレッド、AMCAブルー及びルシファーイエローが挙げられる。放射性標識は、現在利用可能な計数手順のいずれかによって検出することができる。好ましい同位体は、H、14C、32P、35S、36Cl、51Cr、57Co、58Co、59Fe、90Y、125I、131I及び186Reから選択され得る。酵素標識が同様に有用であり、現在用いられている比色法、分光光度法、蛍光分光光度法、電流測定法又はガス定量法のいずれかによって検出することができる。酵素は、カルボジイミド、ジイソシアネート、グルタルアルデヒド等のような架橋分子との反応によって選択された粒子にコンジュゲートされる。これらの手順に使用することができる多くの酵素が既知であり、用いることができる。ペルオキシダーゼ、β-グルクロニダーゼ、β-D-グルコシダーゼ、β-D-ガラクトシダーゼ、ウレアーゼ、グルコースオキシダーゼ+ペルオキシダーゼ及びアルカリホスファターゼが好ましい。米国特許第3,654,090号、同第3,850,752号及び同第4,016,043号が、代替の標識化物質及び方法の開示のために例として言及される。
All procedures and their applications are well known to those skilled in the art and can therefore be used within the scope of the present invention. In one example, a lytic polypeptide(s) of the invention is complexed or otherwise bound or associated with relevant or susceptible bacteria in a sample and one member of the complex is labeled with a detectable label. The fact that a complex is formed, and, if desired, the amount thereof, can be determined by known methods applicable to detection of labels. The most commonly used labels for these studies are radioactive elements, enzymes, chemicals that fluoresce when exposed to ultraviolet light, and the like. Many fluorescent substances are known and can be used as labels. These include, for example, fluorescein, rhodamine, auramine, Texas Red, AMCA Blue and Lucifer Yellow. Radiolabels can be detected by any of the currently available counting procedures. Preferred isotopes may be selected from 3 H, 14 C, 32 P, 35 S, 36 Cl, 51 Cr, 57 Co, 58 Co, 59 Fe, 90 Y, 125 I, 131 I and 186 Re. Enzymatic labels are likewise useful, and can be detected by any of the presently used colorimetric, spectrophotometric, fluorospectrophotometric, amperometric or gasometric methods. Enzymes are conjugated to selected particles by reaction with cross-linking molecules such as carbodiimides, diisocyanates, glutaraldehyde, and the like. Many enzymes are known and can be used that can be used in these procedures. Peroxidase, β-glucuronidase, β-D-glucosidase, β-D-galactosidase, urease, glucose oxidase plus peroxidase and alkaline phosphatase are preferred. US Pat. Nos. 3,654,090, 3,850,752 and 4,016,043 are cited by way of example for their disclosure of alternative labeling materials and methods.

PlySs2(CF-301)溶解素は、ブドウ球菌属、レンサ球菌属、リステリア属、又はエンテロコッカス属細菌を含む多数の異なる株及び種のグラム陽性細菌を死滅させる活性及び能力を示す。特に、重要なことには、PlySs2(CF-301)は、黄色ブドウ球菌、特に抗生物質感受性株及び異なる抗生物質耐性株の両方を含むブドウ球菌属株の死滅に活性である。PlySs2(CF-301)もレンサ球菌属株の死滅に活性であり、A群及びB群レンサ球菌属株に対して特に効果的な死滅を示す。in vitroでの単離株を用いたlog死滅評定に基づく、細菌に対するPlySs2(CF-301)溶解素の能力を下記表1に示す。本明細書に提示される感受性細菌は、MIC値を決定及び比較するための本発明の改良BMD法に使用することができる。 PlySs2 (CF-301) lysin exhibits activity and ability to kill many different strains and species of Gram-positive bacteria, including Staphylococcus, Streptococcus, Listeria, or Enterococcus. Of particular importance, PlySs2(CF-301) is active in killing Staphylococcus aureus, particularly strains of the genus Staphylococcus, including both antibiotic-sensitive strains and different antibiotic-resistant strains. PlySs2 (CF-301) is also active in killing streptococcal strains, showing particularly effective killing against group A and group B streptococcal strains. The potency of PlySs2 (CF-301) lysin against bacteria, based on log killing assessments with isolates in vitro, is shown in Table 1 below. The susceptible bacteria presented herein can be used in the improved BMD method of the invention for determining and comparing MIC values.

Figure 2023103347000010
Figure 2023103347000010

本発明は、本発明の例示として提示される以下の非限定的な実施例を参照することによって、より良好に理解することができる。以下の実施例は、本発明の好ましい実施形態をより十分に説明するために提示されるが、本発明の広い範囲を限定するものとは何ら解釈されないものとする。 The invention can be better understood by reference to the following non-limiting examples, which are presented as illustrations of the invention. The following examples are presented to more fully illustrate the preferred embodiments of the invention, but are not to be construed as limiting the broad scope of the invention in any way.

実施例1
バクテリオファージ由来の溶解素は、薬物耐性細菌病原体の出現及び拡散に対処するための新たな治療選択肢をもたらす細胞壁加水分解酵素である。精製組換えタンパク質として、溶解素は、急速な種特異的溶菌効果、抗バイオフィルム活性、耐性の低い傾向、及び抗生物質との顕著な相乗作用を示す。溶解素の治療可能性を調査する取組みにおいて、ヒト血液マトリックスが溶解素PlySs2(CF-301)の抗ブドウ球菌活性に対して示す強力な「増強効果」を発見した。全血、血清及び血漿におけるPlySs2(CF-301)の活性は、様々な黄色ブドウ球菌株にわたって、従来の培地(カチオン調整ミューラーヒントンブロス(caMHB))における活性と比較して最小滅菌濃度の100倍以上の低下(時間-死滅アッセイ)及び最小阻止濃度の32倍以上の低下(微量液体希釈アッセイ)をもたらす。増強効果は、PlySs2(CF-301)とダプトマイシン又はバンコマイシンのいずれかとの相乗的な組合せによって更に増大する。このため、PlySs2(CF-301)は、標準的な微生物学的試験フォーマット(例えば、MIC、チェッカーボード及び時間死滅アッセイ)において、caMHBと比較してヒト血液中で
実質的に大きな効力(32倍~100倍以上)を示した。
Example 1
Bacteriophage-derived lysins are cell wall hydrolases that offer new therapeutic options to combat the emergence and spread of drug-resistant bacterial pathogens. As a purified recombinant protein, lysins exhibit rapid species-specific lytic efficacy, anti-biofilm activity, low propensity for resistance, and significant synergy with antibiotics. In an effort to investigate the therapeutic potential of lysins, we discovered a strong "potentiating effect" that human blood matrix exhibits on the antistaphylococcal activity of the lysin PlySs2 (CF-301). The activity of PlySs2 (CF-301) in whole blood, serum and plasma results in a >100-fold reduction in minimal sterilizing concentration (time-kill assay) and a >32-fold decrease in minimal inhibitory concentration (microdilution assay) compared to activity in conventional media (cation-adjusted Mueller Hinton broth (caMHB)) across various S. aureus strains. Potentiating effects are further enhanced by synergistic combinations of PlySs2 (CF-301) with either daptomycin or vancomycin. Thus, PlySs2(CF-301) showed substantially greater potency (32-fold to >100-fold) in human blood compared to caMHB in standard microbiological test formats (e.g., MIC, checkerboard and time-kill assays).

他の抗ブドウ球菌溶解素を用いた増強活性にも注目した。ヒト、ウサギ、ウマ及びイヌの血清は、PlySs2(CF-301)活性に対して同等の増強効果を示したが、この効果は、ラット及び仔ウシにおいて中程度であり、マウス血清では見られない。増強機構が、血液効果を総括するために複数のアッセイフォーマットで添加することができる少なくとも2つの血液成分であるリゾチーム及び血清アルブミンとの相乗作用を伴うという証拠を付加的に提供する。最後に、ex vivoでの研究結果に基づく予測を、ウサギでの感染性心内膜炎の治療においてラットと比較してPlySs2(CF-301)(ダプトマイシンに加えて)について優れた有効性プロファイルを示す研究によりin vivoで確認した。確立された黄色ブドウ球菌感染性心内膜炎(IE)のウサギ及びラットモデルを用いて、ウサギモデル対ラットモデルにて111倍低い用量で同等の有効性を実証することにより、これらの研究結果をin vivoで検証した。全体としては、これらの研究結果により、PlySs2(CF-301)と血清タンパク質との有利な相乗的相互作用が殺菌活性を促進するように働き、重要な治療的意義を有することが予想されることが示唆される。 Potentiating activity with other antistaphylococcal lysins was also noted. Human, rabbit, horse and dog sera showed comparable enhancing effects on PlySs2 (CF-301) activity, but this effect was moderate in rat and calf and absent in mouse sera. It provides additional evidence that the potentiation mechanism involves synergy with at least two blood components, lysozyme and serum albumin, which can be added in multiple assay formats to generalize blood effects. Finally, predictions based on ex vivo studies were confirmed in vivo by a study showing a superior efficacy profile for PlySs2(CF-301) (in addition to daptomycin) compared to rats in the treatment of infective endocarditis in rabbits. These findings were validated in vivo using established rabbit and rat models of S. aureus-infected endocarditis (IE) by demonstrating comparable efficacy at 111-fold lower doses in rabbit versus rat models. Overall, these findings suggest that favorable synergistic interactions between PlySs2 (CF-301) and serum proteins serve to promote bactericidal activity and are expected to have important therapeutic implications.

薬物耐性及び多剤耐性細菌の出現及び拡散は、従来の抗生物質に対する新規の代替物又は補助的療法の必要性を生じさせた。現在開発中の有望なアプローチの1つは、グラム陽性細菌病原体を死滅させるための組換えにより作製されるバクテリオファージ由来の溶解素(細胞壁ヒドロラーゼ)の使用に基づくものである(1、2)。溶解素は、従来の抗生物質に対する新規の代替物をもたらす抗微生物酵素である。溶解素は、バクテリオファージによってコードされるタンパク質であり、自然状況で細菌を死滅させるために使用される。生物圏には約1031個のファージが存在し、ファージは、宿主細菌を死滅させる主な手段として溶解素タンパク質ファミリーを用いて全ての細菌のおよそ3分の1を毎日死滅させる(Hatful GF (2015) J Virol 89(16):8107-8110)。精製溶解素は、「外からの
溶菌(lysis from without)」と呼ばれる現象を示し(Fischetti VA et al (20016) Nature Biotechnology 24:1508-1511)、合成組換え製造に適している。精製溶解素は、接触時に細胞壁加水分解を介して強力な溶菌効果を示す。溶解素ポリペプチドは通例、20kDa~30kDaのタンパク質である。
The emergence and spread of drug-resistant and multidrug-resistant bacteria has created a need for new alternative or adjunctive therapies to conventional antibiotics. One of the promising approaches currently under development is based on the use of recombinantly produced bacteriophage-derived lysins (cell wall hydrolases) to kill Gram-positive bacterial pathogens (1, 2). Lysins are antimicrobial enzymes that offer novel alternatives to traditional antibiotics. Lysins are proteins encoded by bacteriophages and used to kill bacteria in their natural setting. There are approximately 10 phages in the biosphere, and phages kill approximately one-third of all bacteria daily using the lysin protein family as their primary means of killing host bacteria (Hatful GF (2015) J Virol 89(16):8107-8110). Purified lysin exhibits a phenomenon called "lysis from without" (Fischetti VA et al (20016) Nature Biotechnology 24:1508-1511) and is suitable for synthetic recombinant production. Purified lysin exhibits a strong lytic effect via cell wall hydrolysis upon contact. Lysin polypeptides are typically 20-30 kDa proteins.

CF-301、PlySs2(CF-301)としても表されるPlySs2溶解素は、抗ブドウ球菌溶解素であり、黄色ブドウ球菌に起因する心内膜炎を含む菌血症の治療について米国で臨床開発の第2相に入った最初の溶解素クラスの作用物質である(3)。PlySs2(CF-301)は当初、ブタの豚レンサ球菌が保有するプロファージに由来するものであった。PlySs2(CF-301)溶解素は、黄色ブドウ球菌のメチシリン及びバンコマイシン耐性及び感受性株(MRSA、MSSA、VRSA、VISA)、ダプトマイシン耐性黄色ブドウ球菌(DRSA)、並びにリネゾリド耐性黄色ブドウ球菌(LRSA)等の抗生物質耐性株を含む臨床的に有意なグラム陽性細菌の様々な株を死滅させることが実証された。PlySs2(CF-301)は、比較的広いが、限定された種の死滅活性を有し、複数の細菌種、特にブドウ球菌属、レンサ球菌属、エンテロコッカス属及びリステリア属細菌株を含むグラム陽性細菌を死滅させることができるが、天然腸内細菌叢中の細菌に対しては不活性である。 CF-301, PlySs2 lysin, also designated as PlySs2 (CF-301), is an antistaphylococcal lysin and the first lysin class agent to enter Phase 2 clinical development in the United States for the treatment of bacteremia, including endocarditis caused by Staphylococcus aureus (3). PlySs2 (CF-301) was originally derived from a prophage carried by S. suis in pigs. PlySs2 (CF-301) lysin was demonstrated to kill various strains of clinically significant Gram-positive bacteria, including antibiotic-resistant strains such as methicillin- and vancomycin-resistant and susceptible strains of Staphylococcus aureus (MRSA, MSSA, VRSA, VISA), daptomycin-resistant Staphylococcus aureus (DRSA), and linezolid-resistant Staphylococcus aureus (LRSA). PlySs2 (CF-301) has relatively broad but limited species-killing activity, being able to kill multiple bacterial species, particularly Gram-positive bacteria including strains of Staphylococcus, Streptococcus, Enterococcus and Listeria, but is inactive against bacteria in the natural gut flora.

臨床グレードのPlySs2/CF-301が大腸菌において組換えにより作製されており、広いpH(pH6~9.7)及び温度(16℃~55℃)範囲にわたって活性である(Gilmer et al (2013) Antimicrob Agents Chemother 57:2743-2750(非特許文献4)、Scuch et al (2014) J Infect Dis 209:1469-78)。これは血液、血清、血漿、唾液、
滑液、肺サーファクタント及び気管支洗浄液を含む様々なヒトマトリックスにおいて活性である。PlySs2(CF-301)のアミノ酸配列及び構造は、本明細書に上記に提
示される。
Clinical grade PlySs2/CF-301 has been recombinantly produced in E. coli and is active over a wide pH (pH 6-9.7) and temperature (16°C-55°C) range (Gilmer et al (2013) Antimicrob Agents Chemother 57:2743-2750, Scuch et al (2014) J Infect Dis 209:1469-78). blood, serum, plasma, saliva,
It is active in a variety of human matrices including synovial fluid, pulmonary surfactant and bronchial lavage fluid. The amino acid sequence and structure of PlySs2 (CF-301) is presented herein above.

PlySs2(CF-301)は、黄色ブドウ球菌を含む感受性細菌の細胞壁を標的とする。これは、細胞壁ペプチドグリカン中のD-Ala-L-Gly結合を標的とし、細胞壁のD-アラニン(ステムペプチド(stem peptide))とL-グリシン(架橋)との間を切断するシステイン-ヒスチジンアミノペプチダーゼである。溶菌は急速である。PlySs2(CF-301)は、限定された種特異性を有し、MSSA、MRSA、VRSA、DRSA及びLRSAを含む抗生物質耐性細菌、メチシリン、バンコマイシン、ダプトマイシン、リネゾリド抗生物質に耐性を示す細菌を死滅させる(Schuch R et al (2014) J Infect Dis 209:1469-1478)。死滅は急速かつ強力であり、溶菌ペプチドに対する低耐性プロファイルが見られる。PlySs2(CF-301)はバイオフィルムを根絶させ、難分解性細菌を死滅させる。バイオフィルムに対する有効性は、国際公開第2013/170022号及び米国特許第9,499,594号(引用することにより本明細書の一部をなす)に記載されている。国際公開第2013/170015号(引用することにより本明細書の一部をなす)に記載されるものを含む抗生物質との相乗作用が観察されている。 PlySs2 (CF-301) targets the cell walls of susceptible bacteria, including Staphylococcus aureus. It is a cysteine-histidine aminopeptidase that targets the D-Ala-L-Gly bond in cell wall peptidoglycan and cleaves between the cell wall D-alanine (stem peptide) and L-glycine (bridge). Lysis is rapid. PlySs2 (CF-301) has limited species specificity and kills antibiotic-resistant bacteria including MSSA, MRSA, VRSA, DRSA and LRSA, and bacteria resistant to methicillin, vancomycin, daptomycin, linezolid antibiotics (Schuch R et al (2014) J Infect Dis 209:1469-1478). Killing is rapid and robust with a low resistance profile to lytic peptides. PlySs2 (CF-301) eradicates biofilms and kills persistent bacteria. Effectiveness against biofilms is described in WO2013/170022 and US Pat. No. 9,499,594, incorporated herein by reference. Synergy has been observed with antibiotics, including those described in WO2013/170015 (incorporated herein by reference).

PlySs2(CF-301)の特徴(Hallmark features)としては、(i)広範な
黄色ブドウ球菌分離株に対する強力な、標的化された急速な溶菌効果、(ii)抗バイオフィルム活性、(iii)耐性の低い傾向、及び(iv)従来の抗生物質との相乗作用が挙げられる(4、5)。PlySs2(CF-301)、実際には文献中に記載される多くの付加的な溶解素が、標準的なin vitro試験培地の状況下で極めて効果的な溶菌剤であり、侵襲的及び局所感染の様々な動物モデルにおいて極めて有効であるが、全血、血漿及び血清等の複雑なヒト生理液における溶解素の活性は殆ど理解されていない。
Hallmark features of PlySs2 (CF-301) include (i) potent, targeted and rapid lytic effect against a wide range of S. aureus isolates, (ii) anti-biofilm activity, (iii) low propensity for resistance, and (iv) synergy with conventional antibiotics (4, 5). Although PlySs2 (CF-301), in fact many additional lysins described in the literature, are highly effective lysing agents under standard in vitro test media conditions and are highly effective in a variety of animal models of invasive and topical infection, the activity of lysins in complex human physiological fluids such as whole blood, plasma and serum is poorly understood.

抗微生物剤開発の前臨床段階において、治療可能性の初期評価は、最小阻止濃度(MIC)を決定し、時間-死滅アッセイフォーマットで時間依存性の死滅を評定するために人工培地を用いて行われるアッセイに基づく(6)。しかしながら、in vivo有効性(特に全身的に送達される薬物について)がヒト身体の構成要素、特に血液の構成要素との多因子相互作用によって影響を受けることも知られている。β-ラクタム、キノロン及び環状リポペプチドを含む多くの抗生物質クラスについては、投与計画において説明されるべき血漿タンパク質結合と有効性の低下(最大10倍)との相関(7~11)は、非常によく研究されている。例えば、アルブミン、α-酸糖タンパク質、リポタンパク質、α-グロブリン、β-グロブリン及びγ-グロブリン、並びに赤血球等の血液成分への結合は、遊離活性薬物の量を減少させる可能性がある。逆に、抗生物質(12、13)及び抗微生物ペプチド(13~17)の両方の抗菌活性を強化(最大16倍)するヒト血液マトリックスの能力も実証する研究が増えつつある。抗微生物活性を増強する血清の能力は例えば、増殖速度への影響(7、18)から自然免疫系及び適応免疫系の体液性エフェクターとの相乗的な相互作用(13、15、16、19)にまで及ぶ複数の要因に起因すると考えられている。強力な(内因性の)抗微生物活性及びヒト血液環境において既存の抗微生物活性を増強する能力の両方を有し得る作用物質の開発は、独立型作用物質としての又は抗生物質と組み合わせた非常に魅力的な治療選択肢を与える。 In the preclinical stages of antimicrobial drug development, initial evaluation of therapeutic potential is based on assays performed using artificial media to determine the minimum inhibitory concentration (MIC) and assess time-dependent killing in a time-killing assay format (6). However, it is also known that in vivo efficacy (particularly for systemically delivered drugs) is affected by multifactor interactions with constituents of the human body, particularly those of the blood. For many antibiotic classes, including β-lactams, quinolones and cyclic lipopeptides, the correlation (7-11) between plasma protein binding and decreased efficacy (up to 10-fold) to account for dosing regimens is very well studied. For example, binding to blood components such as albumin, α 1 -acid glycoproteins, lipoproteins, α-, β- and γ-globulins, and red blood cells can reduce the amount of free active drug. Conversely, a growing number of studies also demonstrate the ability of human blood matrix to enhance (up to 16-fold) the antibacterial activity of both antibiotics (12, 13) and antimicrobial peptides (13-17). The ability of serum to enhance antimicrobial activity, for example, has been attributed to multiple factors ranging from effects on growth rate (7, 18) to synergistic interactions with humoral effectors of the innate and adaptive immune system (13, 15, 16, 19). The development of agents that may have both potent (endogenous) antimicrobial activity and the ability to augment pre-existing antimicrobial activity in the human blood environment offers very attractive therapeutic options as stand-alone agents or in combination with antibiotics.

PlySs2(CF-301)の全身的使用のための臨床計画を考慮すると、ヒト血液がPlySs2(CF-301)活性の最適な試験用マトリックスである。現在の調査では、ヒト血液マトリックスの状況下での様々な黄色ブドウ球菌分離株に対する溶解素PlySs2(CF-301)活性のex vivoスクリーニングを用いた。単剤としての、また抗生物質との組合せでのPlySs2(CF-301)の抗ブドウ球菌活性は、人工培地と比較して血液マトリックス中で一貫してより効果的であることが見出された。さらに、ヒトリゾチーム及び血清アルブミンは各々、PlySs2(CF-301)と強い
相乗効果を示し、in vitroで観察された血液増強効果の多くについて説明された。in vivo概念実証として、ウサギ(ヒトと同等の血液効果を有する)及びラット(中程度の血液効果を有する)の両方を用いた感染性心内膜炎モデルにおいてPlySs2(CF-301)の有効性を試験した。in vivo研究から、ウサギと比較してラットにおいて約50倍高い用量が殺菌効果に必要とされることが実証された。全体としては、本発明者らの結果から、PlySs2(CF-301)の抗微生物活性がヒト血液中で少なくとも2つの血液成分との相乗作用により増強されることが実証される。複雑なヒト体液における血液因子及び抗生物質との相乗作用を示すPlySs2(CF-301)の能力は、現在臨床開発中の新規の抗微生物の非常に重要な特質である。
Given the clinical program for systemic use of PlySs2(CF-301), human blood is the optimal testing matrix for PlySs2(CF-301) activity. The current investigation used an ex vivo screen for lysin PlySs2 (CF-301) activity against various S. aureus isolates in the context of human blood matrix. The antistaphylococcal activity of PlySs2 (CF-301) as a single agent and in combination with antibiotics was found to be consistently more effective in blood matrix compared to artificial media. Furthermore, human lysozyme and serum albumin each showed strong synergy with PlySs2 (CF-301), explaining many of the blood-enhancing effects observed in vitro. As an in vivo proof-of-concept, the efficacy of PlySs2 (CF-301) was tested in infectious endocarditis models using both rabbits (with human-equivalent hematologic effects) and rats (with moderate hematologic effects). In vivo studies demonstrated that approximately 50-fold higher doses were required for bactericidal effect in rats compared to rabbits. Overall, our results demonstrate that the antimicrobial activity of PlySs2 (CF-301) is enhanced in human blood by synergy with at least two blood components. The ability of PlySs2 (CF-301) to exhibit synergy with blood factors and antibiotics in complex human body fluids is a very important attribute of novel antimicrobials currently in clinical development.

結果
ヒト血液マトリックスにおける時間依存性の死滅
時間-死滅アッセイを用いて、様々な濃度にわたるメチシリン耐性黄色ブドウ球菌(MRSA)株MW2に対するPlySs2(CF-301)の時間依存性の殺菌活性を評定した。標準的な試験培地(すなわち、ミューラーヒントンブロス(MHB))をヒト全(ヘパリン添加)血、血清又は血漿に置き換えた、米国臨床検査標準協議会(CLSI:Clinical and Laboratory Standards Institute)によって公開された方法論(CLSI document M07-A9 (Methods for dilutional antimicrobial sensitivity tests for bacteria that grow aerobically. Volume 32 (Wayne [PA]: Clinical and Laboratory Standards Institute [US], 2012))の変法を用いた。複合時間-死滅曲線では、PlySs2(CF-301)は、全てのヒト血液マトリックスにおいて3.2μg/mLまで下げた濃度で急速殺菌性(3-log10(CFU/mL)以上の低減)かつ滅菌性(24時間の後処理により)であった(図1A、図1B、及びデータを示さない)。対照的に、MHBにおけるPlySs2(CF-301)の最小滅菌濃度は320μg/mLであった(図1C)。MW2について観察された滅菌活性の100倍の差が同様に3つの付加的なMRSA株、3つのメチシリン感受性黄色ブドウ球菌株(MSSA)及び1つの化膿レンサ球菌株についても観察された(図2)。PlySs2(CF-301)に加えて、第2の溶解素様酵素であるリゾスタフィン(20)も試験したが、PlySs2(CF-301)と同様に、MHBと比較して血液中で滅菌に必要とされる濃度の100倍の減少が示された(図3A及び図3B)。対照として、バンコマイシンも試験したが、血液中でMHB中よりも僅かに減少した効力が示された(図3C及び図3D)。
Results Time-Dependent Killing in Human Blood Matrix A time-killing assay was used to assess the time-dependent bactericidal activity of PlySs2 (CF-301) against methicillin-resistant Staphylococcus aureus (MRSA) strain MW2 over various concentrations. Methodology published by the Clinical and Laboratory Standards Institute (CLSI) (CLSI document M07-A9 (Methods for dilutional antimicrobial sensitivity tests for bacteria that grow aerobically. Volume 32 (Wayne [PA]: Clinical and Laboratory Standards Institute [US], 2012), in which the standard test medium (i.e., Mueller Hinton Broth (MHB)) was replaced with human whole (heparinized) blood, serum, or plasma. In the combined time-kill curve, PlySs2 (CF-301) was rapidly bactericidal (greater than 3-log 10 (CFU/mL) reduction) and sterile (by 24 h post-treatment) at concentrations down to 3.2 μg/mL in all human blood matrices (Figures 1A, 1B and data not shown). The sterilizing concentration was 320 μg/mL (Fig. 1C).The 100-fold difference in sterilizing activity observed for MW2 was also observed for three additional MRSA strains, three methicillin-susceptible Staphylococcus aureus strains (MSSA) and one S. pyogenes strain (Fig. 2).In addition to PlySs2 (CF-301), a second lysin-like enzyme, lysostaphin (20), was also tested, although Pl Like ySs2(CF-301), it showed a 100-fold reduction in the concentration required for sterilization in blood compared to MHB (Figures 3A and 3B).As a control, vancomycin was also tested and showed slightly reduced potency in blood than in MHB (Figures 3C and 3D).

また、時間-死滅実験を、異なる種における血液効果の程度を(ヒトマトリックス及びMHBと比較して)試験するためにPlySs2(CF-301)を用いて行った。マウス血清におけるPlySs2(CF-301)の活性は、MHBとほぼ同様であり、滅菌濃度は320μg/mL超であった(図1D)。仔ウシ及びラット血清では、滅菌濃度が32μg/mLである中程度の効果が観察された(図4A及び図4B)。ウサギ及びイヌ血清では、3.2μg/mLの滅菌濃度でヒト様の血液効果が観察された(図4C及び図4D)。時間-死滅結果は、血液関連増強の以下の序列と一致する:ヒト=ウサギ=イヌ>ラット=仔ウシ>MHB>マウス。以前の研究から、ウマ血清が時間死滅アッセイにおいて、特にDTT等の還元剤を添加することで、ヒト血清の代わりとなることが示されている。2016年5月12日付で出願された米国特許出願第62/335,129号に基づく2017年5月12日付で出願された国際出願PCT US2017/32344号(引用することにより本明細書の一部をなす)に記載がある。ウマ血清も同様の増強を示し、したがってヒト=ラット=イヌ=ウマである。 Time-kill experiments were also performed with PlySs2 (CF-301) to test the extent of the hematologic effect in different species (compared to human matrix and MHB). The activity of PlySs2 (CF-301) in mouse serum was similar to MHB, with sterilizing concentrations greater than 320 μg/mL (Fig. 1D). A moderate effect was observed with calf and rat sera at a sterile concentration of 32 μg/mL (FIGS. 4A and 4B). Human-like blood effects were observed in rabbit and dog sera at a sterile concentration of 3.2 μg/mL (FIGS. 4C and 4D). The time-kill results are consistent with the following order of blood-related enhancement: human = rabbit = dog > rat = calf > MHB > mouse. Previous studies have shown that horse serum can replace human serum in time-killing assays, especially with the addition of reducing agents such as DTT. International Application No. PCT US2017/32344 filed May 12, 2017 based on U.S. Patent Application No. 62/335,129 filed May 12, 2016, which is incorporated herein by reference. Horse sera show a similar enhancement, thus human=rat=dog=horse.

ヒト血液マトリックスにおける最小阻止濃度
最小阻止濃度(MIC)は、18時間の一定のエンドポイントでの静止系における抗微生物活性の定量的尺度を与える。微量液体希釈によってMICを決定するCLSIの方法を用いて、様々な171個の臨床黄色ブドウ球菌分離株に対する標準的な試験培地(すな
わち、MHB)又はヒト血清のいずれかにおけるPlySs2(CF-301)活性を評価した。PlySs2(CF-301)は、74個のMSSA、75個のMSSA、並びに付加的なバンコマイシン耐性、リネゾリド耐性及びダプトマイシン耐性株を含む試験した全ての株について、MHBと比較してヒト血清中で増強された効力を示した(表1)。全体としては、各群において、試験した分離株の90%について増殖を阻害するのに必要とされるPlySs2(CF-301)濃度(MIC90)の32倍の減少が見られた。興味深いことに、抗ブドウ球菌溶解素Sal1及び溶解素様タンパク質リゾスタフィンの両方も、血液マトリックス中で試験した場合にMICの顕著な32倍の減少を示した(表2)。しかしながら、溶解素ClySは、僅かな2倍のシフトしか示さなかった。
Minimum Inhibitory Concentration in Human Blood Matrix Minimum Inhibitory Concentration (MIC) provides a quantitative measure of antimicrobial activity in a static system at a fixed endpoint of 18 hours. PlySs2 (CF-301) activity was assessed in either standard test media (ie, MHB) or human serum against a variety of 171 clinical S. aureus isolates using the CLSI method of determining MICs by broth microdilution. PlySs2(CF-301) showed enhanced potency in human serum compared to MHB for all strains tested, including 74 MSSA, 75 MSSA, and additional vancomycin-, linezolid-, and daptomycin-resistant strains (Table 1). Overall, there was a 32-fold reduction in the PlySs2 (CF-301) concentration required to inhibit growth (MIC 90 ) for 90% of the isolates tested in each group. Interestingly, both the antistaphylococcal lysin Sal1 and the lysin-like protein lysostaphin also showed a significant 32-fold reduction in MIC when tested in blood matrix (Table 2). However, the lysin ClyS showed only a slight 2-fold shift.

ヒト血液由来のマトリックスの供給源の変動が活性に影響を与え得るかを理解するために、PlySs2(CF-301)のMICを年齢、性別、血液型及び使用する抗凝血剤のタイプを変えた異なる市販の供給源に由来する全血、血清及び血漿の62個の異なるプールした及び個々のヒトドナーサンプルのアレイを用いて決定した。試験した全血(n=13)、血清(n=33)及び血漿(n=15)のサンプルについては、0.5μg/mL~2μg/mLの範囲で1μg/mLという値のPlySs2(CF-301)のMIC90が観察された(表3)。種々のマトリックスの各々についてMICの頻度を示す柱状図から、全血及び血清における活性が同等であるが、血漿における活性が約1-log2(希釈度)異なることが示される(図5)。全体としては、増強効果は個々の若しくはプールしたドナーの年齢、性別及び血液型の変動、又は抗凝血剤としてのクエン酸ナトリウム若しくはヘパリンナトリウムの使用に影響を受けなかった(表3)。この影響を補体不活性化培地、補体活性保持(complement preserved)培地においても観察したが、少なくとも3つの異なるヒト血液、血清及び血漿画分の適合セットにおいて同等であったが、脱脂血清では同等ではなかった。 To understand how variation in the source of human blood-derived matrix can affect activity, the MICs of PlySs2 (CF-301) were determined using an array of 62 different pooled and individual human donor samples of whole blood, serum and plasma from different commercial sources varying in age, sex, blood type and type of anticoagulant used. For the whole blood (n=13), serum (n=33) and plasma (n=15) samples tested, MIC 90 values for PlySs2 (CF-301) of 1 μg/mL ranging from 0.5 μg/mL to 2 μg/mL were observed (Table 3). The histograms showing the frequency of MICs for each of the various matrices show that the activities in whole blood and serum are comparable, but the activity in plasma differs by about 1-log2 (dilution) (Figure 5). Overall, the enhancing effect was unaffected by variations in individual or pooled donor age, sex and blood type, or the use of sodium citrate or sodium heparin as anticoagulants (Table 3). This effect was also observed in complement inactivated media, complement preserved media, and was comparable in matched sets of at least three different human blood, serum and plasma fractions, but not in delipidated serum.


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種々の動物種の血清におけるPlySs2(CF-301)活性に対するサンプル変動の影響も試験した。マウスサンプル(n=10)についてのMIC範囲は32μg/mL~64μg/mLであったが、ラット(n=5)についての範囲は8μg/ml~16μg/mlであり、イヌ(n=8)についての範囲は0.5μg/ml~1μg/mlであり、ウサギ(n=2)では1μg/mLであった(表4)。ウサギ及びイヌがラット及びマウスよりも上位であるという、ここで観察された序列は、上記の時間死滅研究において観察されたものと同一である。 The effect of sample variation on PlySs2 (CF-301) activity in sera of various animal species was also tested. The MIC range for mouse samples (n=10) was 32 μg/mL to 64 μg/mL, while for rats (n=5) the range was 8 μg/ml to 16 μg/ml, for dogs (n=8) was 0.5 μg/ml to 1 μg/ml, and for rabbits (n=2) was 1 μg/mL (Table 4). The order observed here, with rabbits and dogs superior to rats and mice, is identical to that observed in the time-killing studies described above.

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PlySs2(CF-301)は、ヒト血液マトリックス中で抗生物質と相乗作用を示す
ヒト血清の状況下でのPlySs2(CF-301)とリゾスタフィン、ダプトマイシン又はバンコマイシンのいずれかとの相乗作用を、2つの異なる方法を用いて評定した。第1の方法は、相乗的な抗微生物活性をin vitroで試験するのに好ましい技法である時間-死滅アッセイとした。MIC以下の量のダプトマイシン及びPlySs2(CF-301)を個別に試験したが、黄色ブドウ球菌株MW2に対して最小殺菌効果を有することが見出された(図6A~図6C)。しかしながら、同じ量の各作用物質を組み合わせた場合、相乗作用と一致して、実質的により多くの死滅が観察された(2-log10
CFU/mL以上の低減)。極めて相乗的な相互作用が、MIC以下のPlySs2(CF-301)とリゾスタフィン(図6D)又はバンコマイシン(データは示さない)のいずれかとの組合せについても同様に観察された。
PlySs2 (CF-301) Synergizes with Antibiotics in Human Blood Matrix The synergy of PlySs2 (CF-301) with either lysostaphin, daptomycin or vancomycin in the context of human serum was assessed using two different methods. The first method was a time-kill assay, the preferred technique for testing synergistic antimicrobial activity in vitro. Sub-MIC amounts of daptomycin and PlySs2 (CF-301) were tested individually and found to have minimal bactericidal effect against S. aureus strain MW2 (FIGS. 6A-6C). However, when the same amount of each agent was combined, substantially more killing was observed (2-log10
reduction of more than CFU/mL). A highly synergistic interaction was also observed for sub-MIC PlySs2 (CF-301) in combination with either lysostaphin (FIG. 6D) or vancomycin (data not shown).

時間-死滅フォーマットでは、PlySs2(CF-301)は、様々なMIC以下の濃度(0.25μg/mL~0.025μg/mL)にわたって一定量のDAP(2.5μg/mL)との相乗作用を示した。相乗作用は、24時間の時点での2-log10(CFU/mL)以上の減少として規定される。これは、ヒト血清において行われる時間-死滅アッセイに必要とされるPlySs2(CF-301)(単剤として)の最小滅菌濃度の64倍の減少に相当する。同様に、時間-死滅においてPlySs2(CF-301)と別の抗微生物剤であるリゾスタフィンとの強力な相乗作用が観察された。ここで、各作用物質(0.005mcg/mL)の組合せは、24時間の時点で滅菌性である。注目すべきことに、ヒト血清中でダプトマイシンと相乗作用を示すPlySs2(CF-301)の最小濃度(すなわち、0.025μg/mL)は、CAMHB中でダプトマイシンとの相乗作用に必要とされる4μg/mLの最小濃度よりも160倍低く(Schuch R. et
al (2014) J Infect Dis 209(9):1469-1478)、ヒト血液中の宿主因子とPlySs2(CF-301)の殺菌活性との潜在的関連性が示唆された。
In a time-kill format, PlySs2 (CF-301) synergized with a constant amount of DAP (2.5 μg/mL) over a range of sub-MIC concentrations (0.25 μg/mL to 0.025 μg/mL). Synergy is defined as a 2-log 10 (CFU/mL) or greater reduction at 24 hours. This represents a 64-fold reduction in the minimal sterilizing concentration of PlySs2 (CF-301) (as single agent) required for time-killing assays performed in human serum. Similarly, a strong synergy between PlySs2 (CF-301) and another antimicrobial agent, lysostaphin, in time-killing was observed. Here, each agent (0.005 mcg/mL) combination is sterile at the 24 hour time point. Remarkably, the minimum concentration of PlySs2 (CF-301) that synergizes with daptomycin in human serum (i.e., 0.025 μg/mL) is 160-fold lower than the minimum concentration of 4 μg/mL required for daptomycin synergy in CAMHB (Schuch R. et al.
al (2014) J Infect Dis 209(9):1469-1478), suggesting a potential link between host factors in human blood and the bactericidal activity of PlySs2 (CF-301).

相乗作用を確認する第2の方法は、チェッカーボードアッセイとした(Verma P (2007)
Methods for Determining Bactericidal Activity and Antimicrobial Interactions: Synergy Testing, Time-Kill Curves, and Population Analysis. Antimicrobial Susceptibility Testing Protocols, eds Schwalbe R, Steele-Moore L, & Goodwin AC (CRC Press, Boca Raton, FL), pp 275-298)。チェッカーボードを、MHB又はヒト血清のいず
れかにおいてMRSA株MW2に対し、MIC以下のPlySs2(CF-301)とMIC以下のリゾスタフィン、ダプトマイシン又はバンコマイシンのいずれかとの組合せを用いて作成した。相乗作用は、2つの薬物を共に添加することによって予測されるよりも大きい阻害活性として規定した(すなわち、0.5以下の最小又は平均部分阻止濃度(FICMIN又はFICAVG))。PlySs2(CF-301)は、MHBと比較してヒト血清中でリゾスタフィン、ダプトマイシン及びバンコマイシンと非常に強力な相乗作用を示した(表5)。MHBと比較した血清中でのPlySs2(CF-301)についてのMIC値の32倍の差を考慮すると、FIC値の低下は、更により顕著であった。8つの付加的なMRSA株の拡張分析では、FICMIN及びFICAVG値は、一貫して0.5未満であり(すなわち、相乗作用)、MHB中で決定されたものよりも優れていた(表6)。
A second method to confirm synergy was a checkerboard assay (Verma P (2007)
Methods for Determining Bactericidal Activity and Antimicrobial Interactions: Synergy Testing, Time-Kill Curves, and Population Analysis. Antimicrobial Susceptibility Testing Protocols, eds Schwalbe R, Steele-Moore L, & Goodwin AC (CRC Press, Boca Raton, FL), pp 275-298). A checkerboard was generated using a combination of PlySs2 (CF-301) below the MIC with either lysostaphin, daptomycin or vancomycin below the MIC against MRSA strain MW2 in either MHB or human serum. Synergy was defined as inhibitory activity greater than predicted by adding the two drugs together (ie, a minimum or average partial inhibitory concentration (FIC MIN or FIC AVG ) of 0.5 or less). PlySs2 (CF-301) showed very strong synergy with lysostaphin, daptomycin and vancomycin in human serum compared to MHB (Table 5). Considering the 32-fold difference in MIC values for PlySs2 (CF-301) in serum compared to MHB, the reduction in FIC values was even more pronounced. In extended analysis of eight additional MRSA strains, FIC MIN and FIC AVG values were consistently below 0.5 (ie, synergy) and superior to those determined in MHB (Table 6).

Figure 2023103347000017
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Figure 2023103347000018
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PlySs2(CF-301)は、ヒトリゾチーム及びヒト血清アルブミンと相乗作用を示す
ヒト血液効果の原理を理解するために、一連のアッセイを用いて、エンハンサー剤(複数の場合もある)の或る特定の物理的特徴を試験した。比色ベースのMICアッセイを用いて、ヒト血清の増強効果がプロテイナーゼKの影響を受けるとともに(図7A)、75℃を超える温度で完全に不活性化されることを実証した(図7B)。さらに、増強効果は、6.25%~1.5%の血清濃度で弱まった(図7C)。これらの研究結果は、熱安定性かつ豊富であるタンパク性エンハンサー剤(複数の場合もある)と一致する。これらの研究結果、並びに宿主血液成分と相乗作用を示す抗生物質及びAMPの可能性を記載する文献の両方に基づき、熱不活性化ヒト血清を基本培地として用いたチェッカーボードアッセイにおいて、PlySs2(CF-301)と組み合わせた様々な潜在的に抗菌性の血液タンパク質の抗ブドウ球菌活性を次に試験した(表7)。PlySs2(CF-301)は、試験した作用物質の大部分と相乗作用を示さなかったが(0.5超のFICAVG値に基づく)、ヒトリゾチーム(HuLYZ)又はヒト血清アルブミン(HSA)のいずれかの精製形態及び組換え発現形態の両方との著しい相乗的な相互作用が検出された。血清における非常に強い相乗作用と一致して、0.1以下のFICAVG値が観察された。重要なことには、ウサギ血清アルブミン(RabSA)がPlySs2(CF-301)と相乗作用を示したが(FICAVG≦0.1)、ラット血清アルブミン(RatSA)及びマウス血清アルブミン(MSA)は、相乗作用を示さなかった(FICAVG>1.16)。
PlySs2 (CF-301) Shows Synergy with Human Lysozyme and Human Serum Albumin To understand the principles of human blood effects, a series of assays were used to test certain physical characteristics of the enhancer agent(s). Using a colorimetric-based MIC assay, we demonstrated that the enhancing effect of human serum was influenced by proteinase K (Fig. 7A) and was completely inactivated at temperatures above 75°C (Fig. 7B). Furthermore, the potentiation effect weakened at serum concentrations between 6.25% and 1.5% (Fig. 7C). These findings are consistent with the proteinaceous enhancer agent(s) being thermostable and abundant. Based on both these findings and the literature describing the potential of antibiotics and AMPs to synergize with host blood components, the antistaphylococcal activity of various potentially antibacterial blood proteins in combination with PlySs2 (CF-301) was next tested in a checkerboard assay using heat-inactivated human serum as the basal medium (Table 7). Although PlySs2 (CF-301) did not synergize with most of the agents tested (based on FIC AVG values greater than 0.5), significant synergistic interactions were detected with both purified and recombinantly expressed forms of either human lysozyme (HuLYZ) or human serum albumin (HSA). FIC AVG values below 0.1 were observed, consistent with very strong synergism in serum. Importantly, rabbit serum albumin (RabSA) synergized with PlySs2 (CF-301) (FIC AVG <0.1), whereas rat serum albumin (RatSA) and mouse serum albumin (MSA) did not (FIC AVG >1.16).

Figure 2023103347000019
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PlySs2(CF-301)活性に対するHuLYZ及びHSAの影響を、付加的なフォーマットを用いて試験した。初めに、時間-死滅アッセイを用いて、MIC以下の量のPlySs2(CF-301)と1μg/mL~35μg/mLの様々なHuLYZ濃度とを組み合わせた(図8A)。HuLYZ単独は抗ブドウ球菌活性を有しないが(21)、ヒト血液における濃度が1μg/mL~35μg/mLで変動することが報告されている(22)。5μg/mLを超えるHuLYZ濃度では、PlySs2(CF-301)単独と比較して組合せについて24時間の時点で2-log10(CFU/mL)以上の低減に基づいて相乗的な相互作用が検出された。処理培養物における光学密度の減少に基づく第2のin vitroアッセイでは、様々な濃度にわたるHuLYZ(図8B)及びHSA(図8C)の両方の添加により、高レベルのPlySs2(CF-301)活性が刺激された。ヒトリゾチーム単独は、試験した全ての濃度で黄色ブドウ球菌に対して完全に不活性であった。同様に、HSA単独は、PlySs2(CF-301)の非存在下で抗菌活性を有しなかった。約40mg/mLの濃度で血液中に生じるHSAについては(7)、20mg/mL~40mg/mLのHSA濃度でPlySs2(CF-301)活性の最大の増強が観察された。溶菌アッセイもPlySs2(CF-301)の比活性を決定する基礎となる(4)。PlySs2(CF-301)の活性は、約2500単位/mgのタンパク質で標準的に観察されるが、HuLYZ又はHSAのいずれかの添加は、それぞれ9.8倍又は17.8倍の活性の増大をもたらす(表8)。HuLYZ及びHSAを共に添加する場合、PlySs2(CF-301)活性の増加倍数は25%である。 The effects of HuLYZ and HSA on PlySs2 (CF-301) activity were tested using an additional format. Initially, sub-MIC amounts of PlySs2 (CF-301) were combined with various HuLYZ concentrations from 1 μg/mL to 35 μg/mL using a time-killing assay (FIG. 8A). HuLYZ alone has no antistaphylococcal activity (21), but concentrations in human blood have been reported to vary from 1 μg/mL to 35 μg/mL (22). At HuLYZ concentrations above 5 μg/mL, a synergistic interaction was detected based on a 2-log 10 (CFU/mL) or greater reduction at 24 hours for the combination compared to PlySs2(CF-301) alone. In a second in vitro assay based on the decrease in optical density in treated cultures, addition of both HuLYZ (Fig. 8B) and HSA (Fig. 8C) over varying concentrations stimulated high levels of PlySs2 (CF-301) activity. Human lysozyme alone was completely inactive against Staphylococcus aureus at all concentrations tested. Similarly, HSA alone had no antibacterial activity in the absence of PlySs2 (CF-301). For HSA occurring in the blood at concentrations of approximately 40 mg/mL (7), maximal enhancement of PlySs2 (CF-301) activity was observed at HSA concentrations between 20 mg/mL and 40 mg/mL. A lytic assay is also the basis for determining the specific activity of PlySs2 (CF-301) (4). Activity of PlySs2 (CF-301) is typically observed at approximately 2500 units/mg protein, but addition of either HuLYZ or HSA results in a 9.8-fold or 17.8-fold increase in activity, respectively (Table 8). The fold increase in PlySs2 (CF-301) activity is 25% when HuLYZ and HSA are added together.

Figure 2023103347000020
Figure 2023103347000020

様々な市販のリゾチーム及びHSA試薬を用い、試験したが、下記表9に示されるように同様の結果が得られた。 Various commercially available lysozyme and HSA reagents were used and tested with similar results as shown in Table 9 below.

Figure 2023103347000021
Figure 2023103347000021

HuLYZ及びHSAを用いたヒト血液効果の総括
ヒト血液効果の基準は、MHBと比較してヒト血清において決定されるMIC値の32倍の減少である。MICフォーマットを用いて、血液効果を欠く2つの異なる培地タイプ(すなわち、MHB、及び50%熱不活性化ヒト血清を添加したMHB)にHuLYZ及び/又はHSAのいずれかを添加することによりヒト血液効果を総括しようとした。最も強力な溶菌活性は、HuLYZ及びHSAとPlySs2(CF-301)との組合せで観察された。MHBでは、HuLYZ(濃度10μg/mL)又はHSA(濃度40mg/mL)のいずれかの添加は、PlySs2(CF-301)MICのそれぞれ2倍及び8倍の減少をもたらした。HuLYZ及びHSAの両方の添加は、16倍の減少をもたらした(表10)。50%熱不活性化ヒト血清を添加したMHBにおける効果は同様であった(表11)。重要なことには、RabSAの添加は、HSAについて観察されるものと
同様の効果(すなわち、8倍の減少)をもたらしたが、RatSA又はMSAのいずれかの添加は、殆ど又は全く効果を有しなかった。
Summary of Human Hematologic Effects with HuLYZ and HSA The criterion for human hematologic effects is a 32-fold reduction in MIC values determined in human serum compared to MHB. Using the MIC format, we sought to summarize human hematologic effects by adding either HuLYZ and/or HSA to two different media types lacking hematologic effects (i.e., MHB and MHB supplemented with 50% heat-inactivated human serum). The strongest lytic activity was observed with HuLYZ and HSA in combination with PlySs2 (CF-301). In MHB, addition of either HuLYZ (10 μg/mL concentration) or HSA (40 mg/mL concentration) resulted in 2-fold and 8-fold reductions in PlySs2(CF-301) MIC, respectively. Addition of both HuLYZ and HSA resulted in a 16-fold reduction (Table 10). The effect in MHB supplemented with 50% heat-inactivated human serum was similar (Table 11). Importantly, addition of RabSA produced an effect similar to that observed for HSA (ie, 8-fold reduction), whereas addition of either RatSA or MSA had little or no effect.

Figure 2023103347000022
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Figure 2023103347000023
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ヒト血清におけるPlySs2(CF-301)とHSAとの相互作用
ウエスタンブロット分析を、抗PlySs2(CF-301)抗体を用いて行い、血液効果を有する条件(すなわち、ヒト血清)及び血液効果を有しない条件(すなわち、MHB、及び50%熱不活性化ヒト血清を添加したMHB(MHB/HiHuS))のMICウェルにおいてPlySs2(CF-301)を検出した。細菌細胞の存在下で、PlySs2(CF-301)は、ヒト血清において高分子量(約150kDA)のバンドを形成するが、MHB又はMHB/HiHuSのいずれかにおいては形成しない(図9A)。約150kDAのバンドは、通常検出されるPlySs2(CF-301)の単量体及び二量体(及び三量体)とは異なる。興味深いことに、約150kDAのバンドは、PlySs2(CF-301)を、細菌細胞を含まないヒト血清中でインキュベートした場合に観察されない(データは示さない)。
Interaction of PlySs2 (CF-301) with HSA in Human Serum Western blot analysis was performed using anti-PlySs2 (CF-301) antibody to detect PlySs2 (CF-301) in MIC wells of conditions with hematologic effect (i.e. human serum) and conditions without hematologic effect (i.e. MHB and MHB supplemented with 50% heat-inactivated human serum (MHB/HiHuS)). 1) was detected. In the presence of bacterial cells, PlySs2 (CF-301) forms a high molecular weight (approximately 150 kDA) band in human serum, but not in either MHB or MHB/HiHuS (Fig. 9A). The band at approximately 150 kDA differs from the commonly detected PlySs2 (CF-301) monomers and dimers (and trimers). Interestingly, a band at approximately 150 kDA is not observed when PlySs2 (CF-301) is incubated in human serum without bacterial cells (data not shown).

HSA又はRabSA(いずれも40mg/mL)のいずれかをMHBに添加することの効果を試験した。HSA又はRabSAのいずれかの添加は、MHBにおいて血液効果を部分的に確立し(上記を参照されたい)、細菌細胞の存在下で約150kDaのバンドの出現をもたらす(図9B)。HuLYZ(10μg/mL)の添加は、約150kDAのバンドの形成と関連しない(図9C)。 The effect of adding either HSA or RabSA (both 40 mg/mL) to MHB was tested. Addition of either HSA or RabSA partially established a hematologic effect in MHB (see above), resulting in the appearance of a band of approximately 150 kDa in the presence of bacterial cells (Fig. 9B). Addition of HuLYZ (10 μg/mL) is not associated with the formation of a band at ˜150 kDA (FIG. 9C).

ヒト血清において形成される約150kDaのバンドの性質を質量分析によって試験した。150kDaで通常見られる他のタンパク質に加えて、検出される最も豊富なフラグメントシグナルは、ヒト血清アルブミンに由来するものであった(データは示さない)。 The nature of the -150 kDa band formed in human serum was examined by mass spectrometry. In addition to other proteins commonly found at 150 kDa, the most abundant fragment signal detected was from human serum albumin (data not shown).

血清脂質は、PlySs2(CF-301)の強化効果に必要とされる
脱脂ヒト血清がPlySs2(CF-301)との相乗作用を示さないという本発明者
らの観察結果(表3)から、PlySs2(CF-301)が血清中のHSAと相乗作用を示す機構の一部として脂肪酸(FA)が必要とされることが示唆される。循環血液中の遊離FAの大部分がHSAに結合し(24)、脱脂プロセスは、HSAレベルを変化させないが、遊離FAレベルをおよそ3分の1低下させる(Sacks FM et al (2009) J Lipid Res 50(5):894-907)。低いFAレベルが、PlySs2(CF-301)が脱脂血清中
で相乗作用を示す能力がないことに関与することを確認するために、MICアッセイフォーマットでの脱脂血清の性能に対する循環血液中でより多く見られるFAの2つであるオレエート及びパルミテート(Richieri GV & Kleinfeld AM (1995) J Lipid Res 36(2):229-240)を導入することの効果を決定した。0.625mg/mLの生理的濃度でのオレ
エート又はパルミテートのいずれかの添加は、PlySs2(CF-301)MICのそれぞれ8倍及び16倍の減少をもたらし、両方の脂質の同時添加と関連する更なる減少は見られなかった(表12)。FA単独(血清状況外)がPlySs2(CF-301)活性に影響を有しない(データは示さない)ことを考慮すると、この効果がHSAによって媒介される可能性がある。また、HSA上の高親和性部位に結合したFAが薬物及び他の化合物に対する付加的な結合活性を促進するように作用するという理解(Yang F et al (2014) Int J Mol Sci 15(3):3580-3595)に基づくと、この効果がHSAとPlySs2
(CF-301)との間の直接相互作用を反映する可能性もある。
Serum lipids are required for the potentiating effect of PlySs2 (CF-301) Our observation that delipidated human serum does not synergize with PlySs2 (CF-301) (Table 3) suggests that fatty acids (FA) are required as part of the mechanism by which PlySs2 (CF-301) synergizes with HSA in serum. Most of the free FA in the circulation binds to HSA (24) and the delipidation process does not alter HSA levels, but reduces free FA levels by approximately a third (Sacks FM et al (2009) J Lipid Res 50(5):894-907). To confirm that low FA levels are responsible for the inability of PlySs2 (CF-301) to synergize in delipidated serum, the effect of introducing oleate and palmitate, two of the more common FAs in the circulation, on delipidated serum performance in the MIC assay format (Richieri GV & Kleinfeld AM (1995) J Lipid Res 36(2):229-240) was determined. Addition of either oleate or palmitate at a physiological concentration of 0.625 mg/mL resulted in an 8-fold and 16-fold reduction in PlySs2(CF-301) MIC, respectively, with no further reduction associated with simultaneous addition of both lipids (Table 12). Considering that FA alone (outside the serum context) had no effect on PlySs2 (CF-301) activity (data not shown), it is possible that this effect is mediated by HSA. This effect is also based on the understanding that FA bound to high affinity sites on HSA acts to promote additional avidity for drugs and other compounds (Yang F et al (2014) Int J Mol Sci 15(3):3580-3595).
It may also reflect a direct interaction with (CF-301).

Figure 2023103347000024
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HuLYZ及びPlySs2(CF-301)を用いた細胞表面結合研究
共焦点顕微鏡法を用いて、40mg/mLのHSAで前処理した黄色ブドウ球菌株ATCC 700699の表面へのローダミン標識PlySs2(CF-301)(CF-301RHD)の結合を試験した(図10)。0.25倍MICに相当する量では、CF-301RHD構築物は、HSAで前処理した細胞においてブドウ球菌細胞壁の広範な標識化を示した。HSA前処理の非存在下では、標識化は観察されなかった。HSA前処理は、ブドウ球菌属への蛍光体タグ付き溶解素PlyG及びPlyC(それぞれ炭疽菌及び化膿レンサ球菌の表面に特異的)の結合を可能とせず、HSA活性の特異性が確認された(データは示さない)。
Cell Surface Binding Studies with HuLYZ and PlySs2(CF-301) Confocal microscopy was used to test the binding of rhodamine-labeled PlySs2(CF-301) (CF-301 RHD ) to the surface of S. aureus strain ATCC 700699 pretreated with 40 mg/mL HSA (Figure 10). At a dose equivalent to 0.25-fold MIC, the CF-301 RHD construct showed extensive labeling of the staphylococcal cell wall in HSA-pretreated cells. No labeling was observed in the absence of HSA pretreatment. HSA pretreatment did not allow binding of the fluorophore-tagged lysins PlyG and PlyC (specific for the surface of B. anthracis and S. pyogenes, respectively) to Staphylococcus, confirming the specificity of HSA activity (data not shown).

また、0.25倍MIC量のCF-301RHDによるその後の標識化に対する複数の異なる血清型及びMHBとのブドウ球菌属のプレインキュベーションの効果を蛍光顕微鏡法によって試験した(図11)。ヒト血清又はウサギ血清のいずれかとのプレインキュベーションのみが黄色ブドウ球菌株MW2の広範な標識化をもたらした。ラット血清、マウス血清又はMHB単独とのプレインキュベーションは、より長い曝露時間でのみ観察される細胞の不十分な標識化をもたらした。マウス血清へのHSAの添加は、高レベルの結合及び蛍光を回復させた。 The effect of pre-incubation of Staphylococci with different serotypes and MHB on subsequent labeling with 0.25-fold MIC amount of CF-301 RHD was also examined by fluorescence microscopy (Figure 11). Only pre-incubation with either human serum or rabbit serum resulted in extensive labeling of S. aureus strain MW2. Pre-incubation with rat serum, mouse serum or MHB alone resulted in poor labeling of cells observed only at longer exposure times. Addition of HSA to mouse serum restored high levels of binding and fluorescence.

PlySs2(CF-301)と相乗作用を示すHuLYZの能力に基づき、次に共焦点顕微鏡法を用いて、MIC以下の範囲のCF-301で前処理したブドウ球菌属へのAlexa Fluor標識HuLYZ(HuLYZAF)の結合を試験した(図12)。HuLYZAFは、0.5倍又は0.25倍MIC量のPlySs2(CF-301)のいずれかで前処理した細菌の細胞壁を広範に標識した。PlySs2(CF-301)による前処理の非存在下では、標識化は観察されなかった。さらに、PlySs2(CF-
301)前処理は、PlyG又はPlyC溶解素の結合を促進しなかった(データは示さない)。
Based on the ability of HuLYZ to synergize with PlySs2 (CF-301), confocal microscopy was then used to test the binding of Alexa Fluor-labeled HuLYZ (HuLYZ AF ) to Staphylococci pretreated with CF-301 in the sub-MIC range (FIG. 12). HuLYZ AF extensively labeled bacterial cell walls pretreated with either 0.5-fold or 0.25-fold MIC amounts of PlySs2 (CF-301). No labeling was observed in the absence of pretreatment with PlySs2 (CF-301). Furthermore, PlySs2 (CF-
301) Pretreatment did not promote binding of PIyG or PIyC lysins (data not shown).

ヒト血清におけるPlySs2(CF-301)溶菌活性の可視化
ブドウ球菌属をヒト血清又はMHBのいずれかにおいて様々なPlySs2(CF-301)濃度で10分間処理した後、透過電子顕微鏡法(TEM)による分析を行った。溶菌活性は、MHBにおいては最高濃度のPlySs2(CF-301)(すなわち、5μg/mL)でのみ観察されたが、溶菌の広範な証拠が100倍範囲にわたる全ての濃度のヒト血清において観察された(図13)。血清中でのより急速な溶菌に加えて、溶菌事象は、MHB中での事象と比較して視覚的に異なっていた。ヒト血清中では、全ての細菌が、HSAを含む宿主タンパク質からなることが推定されるタンパク性の鞘に包まれる。鞘内では、溶解細菌は、電子密度の高い細胞壁物質の周辺溶解によって区別され、興味深いことに、細菌残屑は、鞘に包まれたままであるようである。対照的に、MHBにおける溶菌事象は、溶菌直前の典型的な細胞膜の泡立ち(bubbling)及び突出として現れる。
Visualization of PlySs2 (CF-301) lytic activity in human serum Staphylococci were treated with various PlySs2 (CF-301) concentrations in either human serum or MHB for 10 minutes prior to analysis by transmission electron microscopy (TEM). Lytic activity was observed only at the highest concentration of PlySs2(CF-301) (ie, 5 μg/mL) in MHB, but widespread evidence of bacteriolysis was observed in all concentrations of human serum over a 100-fold range (FIG. 13). In addition to more rapid lysis in serum, lytic events were visually distinct compared to events in MHB. In human serum, all bacteria are encased in a proteinaceous sheath presumed to consist of host proteins, including HSA. Within the sheath, lytic bacteria are distinguished by peripheral lysis of electron-dense cell wall material, and interestingly, bacterial debris appears to remain sheathed. In contrast, the lytic event in MHB manifests as typical cell membrane bubbling and protrusion just prior to lysis.

PlySs2(CF-301)活性に対する強い血液効果のin vivo証拠
DAPに加えたPlySs2(CF-301)の有効性を、MRSA株MW2に起因する感染性心内膜炎のラット及びウサギモデルを用いて調査した。in vivo研究から、DAPに加えたPlySs2(CF-301)が、ラットモデルと比較してウサギモデルにおけるIEの治療により効果的であることが示された(図14)。ラットモデルでは、ヒト治療量(HTD)当量のDAPに加えて投与した総用量10mg/kgのPlySs2(CF-301)は、心臓弁疣贅(vegetation)の約3 log10(CFU/g)の低下をもたらす。DAP処理単独と比較して同じ細菌密度の3 log10の減少が、HTD当量未満のDAPに加えた総用量0.09mg/kg以上のPlySs2(CF-301)の投与後にウサギモデルにおいて達成される。2つのモデルにおけるPlySs2(CF-301)有効性の差は、ラットモデルではヒト等価用量のDAPを用いた一方で、ウサギモデルではPlySs2(CF-301)をHTD当量よりも低い用量のDAPと組み合わせたことを考慮すると、更により顕著である。
In Vivo Evidence for Strong Hematologic Effects on PlySs2 (CF-301) Activity The efficacy of PlySs2 (CF-301) in addition to DAP was investigated using rat and rabbit models of infective endocarditis caused by MRSA strain MW2. In vivo studies showed that DAP plus PlySs2 (CF-301) was more effective in treating IE in a rabbit model compared to a rat model (Figure 14). In a rat model, a total dose of 10 mg/kg of PlySs2 (CF-301) administered in addition to a human therapeutic dose (HTD) equivalent of DAP produces an approximately 3 log10 (CFU/g) reduction in heart valve vegetation. The same 3 log10 reduction in bacterial density compared to DAP treatment alone is achieved in the rabbit model after administration of PlySs2 (CF-301) at a total dose of 0.09 mg/kg or greater plus less than the HTD equivalent of DAP. The difference in PlySs2(CF-301) efficacy in the two models is even more pronounced considering that a human equivalent dose of DAP was used in the rat model, while PlySs2(CF-301) was combined with a dose of DAP lower than the HTD equivalent in the rabbit model.

実験的ラットIEモデルでは、DAPに加えた10mg/kgのPlySs2(CF-301)投与レベルで達成される0.87以上の推定AUC/MIC比が、最大有効性(DAP単独に対して心臓弁疣贅の3 log10(CFU/g)の低下)を達成するために必要とされた(表13及び図15)。反対に、同様のAUC/MIC値がウサギモデルにおいて用量0.18mg/kgのPlySs2(CF-301)後に得られた。全体としては、in vivo研究から、ウサギ(0.18mg/kg)と比較してラット(10mg/kg)において約50倍高い用量が同様の殺菌効果に必要とされることが実証された。 In the experimental rat IE model, an estimated AUC/MIC ratio of 0.87 or greater, achieved at a PlySs2 (CF-301) dose level of 10 mg/kg plus DAP, was required to achieve maximal efficacy (3 log10 (CFU/g) reduction in heart valve warts versus DAP alone) (Table 13 and Figure 15). Conversely, similar AUC/MIC values were obtained after a dose of 0.18 mg/kg PlySs2(CF-301) in a rabbit model. Overall, in vivo studies demonstrated that approximately 50-fold higher doses were required for similar bactericidal effects in rats (10 mg/kg) compared to rabbits (0.18 mg/kg).

Figure 2023103347000025
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本明細書の研究に用いられる細菌株のリストを下記表14に提示する。 A list of bacterial strains used in the studies herein is presented in Table 14 below.

Figure 2023103347000026
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論考
この研究では、ミューラーヒントンブロス(標準的な試験培地)におけるPlySs2(CF-301)及び様々な他の抗菌性溶解素の活性を、ヒト全血、血漿及び血清を含む生体関連の培地タイプにおいて決定された活性と比較した。
Discussion In this study, the activity of PlySs2 (CF-301) and various other antibacterial lysins in Mueller-Hinton broth (the standard test medium) was compared to activities determined in biorelevant media types including human whole blood, plasma and serum.

ヒト血液の成分を活性化し、それと相乗作用を示し、CAMHB参照ブロスを用いた標準化手順(例えば、CLSI)に従うASTにより予測された抗ブドウ球菌活性に対して抗ブドウ球菌活性のレベルの増強を強化するPlySs2(CF-301)の実質的な能
力を本明細書に記載し、実証する。本発明者らの研究結果は当初、CAMHBと比較した最大34個の異なる供給源に由来する血液マトリックス中での11個のブドウ球菌株に対するPlySs2(CF-301)の最小滅菌濃度の100倍以上の低下を実証するin
vitro時間-死滅アッセイに基づくものであった。ヒト血清中で試験した171個の黄色ブドウ球菌分離株に対するMIC90の32倍以上の低下、並びに61個の異なるヒト供給源に由来する血液、血清及び血漿中で一貫して低レベルのMIC変動性を更に実証した。時間-死滅及び/又はチェッカーボードフォーマットでのダプトマイシン又はバンコマイシンのいずれかとの組合せで、CAMHBよりも最大160倍低いPlySs2(CF-301)濃度でのヒト血清において相乗的な活性が観察された。全体としては、これらの結果から、黄色ブドウ球菌菌血症及び心内膜炎の治療のために静脈内に投与される抗微生物剤としてのPlySs2(CF-301)の潜在的有効性が支持される。
Described and demonstrated herein is the substantial ability of PlySs2 (CF-301) to activate and synergize with a component of human blood and enhance the level of anti-staphylococcal activity relative to that predicted by AST according to standardized procedures (e.g., CLSI) using the CAMHB reference broth. The results of our study initially demonstrate a >100-fold reduction in the minimal sterilizing concentration of PlySs2 (CF-301) against 11 staphylococcal strains in blood matrices from up to 34 different sources compared to CAMHB in
It was based on an in vitro time-kill assay. We further demonstrated a greater than 32-fold reduction in MIC 90 for 171 S. aureus isolates tested in human serum, and consistently low levels of MIC variability in blood, serum and plasma from 61 different human sources. Synergistic activity was observed in human serum at PlySs2 (CF-301) concentrations up to 160-fold lower than CAMHB in combination with either daptomycin or vancomycin in a time-kill and/or checkerboard format. Overall, these results support the potential efficacy of PlySs2 (CF-301) as an intravenously administered antimicrobial agent for the treatment of S. aureus bacteremia and endocarditis.

さらに、本発明者らの研究結果から、活性及び有効性の増強と関連する主要な要因として、PlySs2(CF-301)と、明らかな(単剤)内因性抗ブドウ球菌活性を有しない2つの特定のヒト血液成分(すなわち、リゾチーム及びアルブミン)との間の相乗作用が示唆される。そうでなければ不活性な(dormant)バイスタンダーを活性化し、それ
と相乗作用を示すPlySs2(CF-301)の独自の能力(ブドウ球菌属の死滅に関して)は、PlySs2(CF-301)の医薬用途及びその抗微生物活性の測定に重要な意味を有する。さらに、本発明者らの研究結果は、多くの全身的に送達される従来の小分子抗生物質について、循環血液中でのタンパク質結合(主にアルブミンに対する)が薬物活性を低下させるように働くという一般的な理解とは明らかに対照的である(Zeitlinger MA, et al. (2011) Antimicrob Agents Chemother 55(7):3067-3074、Schmidt S, et al. (2008) Antimicrob Agents Chemother 52(11):3994-4000、Burian A, et al. (2011)
J Antimicrob Chemother 66(1):134-137、Stratton CW & Weeks LS (1990) Diagn Microbiol Infect Dis 13(3):245-252、Beer J, Wagner CC, & Zeitlinger M (2009) AAPS J 11(1):1-12、Hegde SS, et al. (2004) Antimicrob Agents Chemother 48(8):3043-3050、Garonzik SM, et al. (2016) PLoS One 11(6):e0156131)。
Furthermore, our findings suggest synergy between PlySs2 (CF-301) and two specific human blood components (i.e., lysozyme and albumin) that have no apparent (single-agent) endogenous antistaphylococcal activity as a major factor associated with enhanced activity and efficacy. The unique ability of PlySs2(CF-301) to activate and synergize with otherwise dormant bystanders (in terms of killing staphylococci) has important implications for the pharmaceutical use of PlySs2(CF-301) and the determination of its antimicrobial activity. Furthermore, our findings contrast sharply with the general understanding that for many systemically delivered conventional small-molecule antibiotics, protein binding in the circulation (primarily to albumin) acts to reduce drug activity (Zeitlinger MA, et al. (2011) Antimicrob Agents Chemother 55(7):3067-3074; Schmidt S, et al. (2008) Antimicrob Agents Chemother 55(7):3067-3074). 52(11):3994-4000, Burian A, et al. (2011)
J Antimicrob Chemother 66(1):134-137, Stratton CW & Weeks LS (1990) Diagn Microbiol Infect Dis 13(3):245-252, Beer J, Wagner CC, & Zeitlinger M (2009) AAPS J 11(1):1-12, Hegde SS, et al. (2004) Antimicrob Agents Chemother 4 8(8):3043-3050, Garonzik SM, et al. (2016) PLoS One 11(6):e0156131).

本明細書の研究及び結果によると、血清中で収集されたMICデータは、溶解素ポリペプチド、特にPlySs2(CF-301)溶解素等の溶解素ポリペプチドについてのin vivo活性の予測及び臨床試験に先立つin vivo研究への使用により適切であり得る。特に、本研究に基づき、血清中で又は血清成分を添加して収集されたデータは、SH3型結合ドメインを有する、本明細書に提示されるPlySs2(CF-301)、Sal溶解素、リゾスタフィン等、又はSH3結合ドメインを有する他の溶解素、キメラ、構築物により適切であり得る。実際に、in vivo治療に必要とされる或る特定のペプチド及びペプチド抗生物質(abx)の濃度は、人工培地において決定されたMICから従来推定されるよりも低い場合がある。抗菌活性を試験するための改善されたアプローチの1つは、生体関連濃度の血液マトリックスの使用である。 According to the studies and results herein, MIC data collected in serum may be more suitable for predicting in vivo activity for lysin polypeptides, particularly lysin polypeptides such as PlySs2 (CF-301) lysin, and for use in in vivo studies prior to clinical trials. In particular, based on this study, data collected in serum or with the addition of serum components may be more relevant for PlySs2 (CF-301), Sal lysins, lysostaphin, etc. presented herein with SH3-type binding domains, or other lysins, chimeras, constructs with SH3-type binding domains. In fact, the concentrations of certain peptides and peptide antibiotics (abx) required for in vivo therapy may be lower than conventionally estimated from MICs determined in artificial media. One improved approach for testing antimicrobial activity is the use of biorelevant concentrations of blood matrix.

PlySs2(CF-301)について記載される抗微生物活性を相乗的に促進する際のHSAの役割については以前に記載されていない。HSAに関する本発明者らの仮説は、以下の観察結果に強く基づく:(i)チェッカーボード、時間-死滅及び溶菌アッセイを含む複数のアッセイフォーマットでのPlySs2(CF-301)との相乗作用;(ii)CAMHB/HiHuS及びCAMHBのような培地中でのPlySs2(CF-301)による血清効果を殆ど再現する(reconstitute)能力;(iii)ウエスタンブロット分析によって検出されるPlySs2(CF-301)との推定的相互作用;並びに(iv)顕微鏡法によって検出されるブドウ球菌細胞表面へのPlySs2(CF-301)結合の促進。付加的な支持は、再現実験においてHSAに取って代わる異なる種に由来するアルブミンの使用により得られる。特に、ウサギSAを40mg/mLの生理的濃度で使用する場合、HSAの活性を模倣することができる。ラットSA及びマウスSA
はどちらも、40mg/mLの超生理的濃度でのみHSA効果を再現することができる。ウサギ及びヒトにおける40mg/mLの正常生理的濃度の半分である、20mg/mLという齧歯類における比較的低い生理的SA濃度により、マウス及びラット血清が高レベルのPlySs2(CF-301)活性について基質として働く能力がないことを少なくとも部分的に説明することができる。
The role of HSA in synergistically promoting the antimicrobial activity described for PlySs2 (CF-301) has not been previously described. Our hypothesis regarding HSA is strongly based on the following observations: (i) synergy with PlySs2 (CF-301) in multiple assay formats, including checkerboard, time-kill and lysis assays; (ii) ability to largely reconstitute serum effects by PlySs2 (CF-301) in media such as CAMHB/HiHuS and CAMHB; Putative interaction with PlySs2 (CF-301) detected by lot analysis; and (iv) enhancement of PlySs2 (CF-301) binding to the staphylococcal cell surface detected by microscopy. Additional support is obtained by using albumin from different species to replace HSA in replication experiments. In particular, rabbit SA can mimic the activity of HSA when used at a physiological concentration of 40 mg/mL. Rat SA and Mouse SA
can reproduce the HSA effect only at a supraphysiological concentration of 40 mg/mL. The relatively low physiological SA concentration in rodents of 20 mg/mL, which is half the normal physiological concentration of 40 mg/mL in rabbits and humans, may at least partially explain the inability of mouse and rat sera to act as a substrate for high levels of PlySs2 (CF-301) activity.

相乗効果を再現するために脱脂血清を用いた、特にオレエート又はパルミテートの添加による本発明者らの実験から、活性の増強のための機構の一部としてのPlySs2(CF-301)とHSAとの間の直接相互作用も示される。循環HSAモノマーは、一般に脂質と複合体化され、FAに結合して、抗生物質及び他の分子との相互作用を調整及び変更することができる少なくとも7つの高親和性及び中親和性FA結合部位が存在する(Yang F, Zhang Y, & Liang H (2014) Int J Mol Sci 15(3):3580-3595)。PlySs2(
CF-301)とのかかる相互作用が生じることは、1μg/mLのPlySs2(CF-301)MICと関連する条件にてHSAの存在下でのみSDS耐性高分子量凝集体(すなわち、約95kDA及び約150kDA)の形成を示す本発明者らのウエスタンブロットデータによっても支持される。PlySs2(CF-301)凝集体は、32μg/mLのPlySs2(CF-301)MICと関連した条件にてHSAの非存在下では形成されない。凝集体形成、HSA結合及び高レベルのPlySs2(CF-301)活性の間の潜在的関係は、血清タンパク質への結合により活性が弱まる抗生物質と対照的である。
Our experiments with delipidated serum, particularly with the addition of oleate or palmitate, to reproduce the synergistic effect also indicate a direct interaction between PlySs2 (CF-301) and HSA as part of the mechanism for enhanced activity. Circulating HSA monomers are commonly complexed with lipids and have at least seven high- and intermediate-affinity FA-binding sites that can bind FAs and modulate and modify their interactions with antibiotics and other molecules (Yang F, Zhang Y, & Liang H (2014) Int J Mol Sci 15(3):3580-3595). PlySs2(
That such interaction with CF-301) occurs is also supported by our Western blot data showing the formation of SDS-resistant high molecular weight aggregates (i.e., ˜95 kDA and ˜150 kDA) only in the presence of HSA at conditions associated with 1 μg/mL PlySs2 (CF-301) MIC. PlySs2(CF-301) aggregates do not form in the absence of HSA at conditions associated with a PlySs2(CF-301) MIC of 32 μg/mL. The potential relationship between aggregate formation, HSA binding and high levels of PlySs2 (CF-301) activity contrasts with antibiotics whose activity is attenuated by binding to serum proteins.

黄色ブドウ球菌は、血液中での生存及びブドウ球菌感染の全体的発症機序に寄与する、大きなアルブミン結合タンパク質であるEbhを表面上に発現する(Cheng AG, Missiakas D, & Schneewind O (2014) J Bacteriol 196(5):971-981)。アルブミン結合タンパク
質は実際に、宿主組織における生存戦略の一環としてHSAを吸着することが理論化されている様々な病原性微生物上で見られる(Egesten A et al (2011) J Biol Chem 286(4):2469-2476)。これらの研究結果は、電子顕微鏡法に基づき、アルブミン及び/又は他の
血液成分からなる可能性がある、ヒト血清中の黄色ブドウ球菌上への緻密なタンパク性表面層の急速な蓄積を示す、本発明者らの観察結果と一致する。この層は、PlySs2(CF-301)媒介溶菌の視覚的顕在化を変更し(CAMHBにおける事象と比較して)、おそらくは宿主由来の物質のマトリックスに封入される、無傷なことが多い細胞外被を有する細菌ゴースト様構造(Wu X, et al. (2017) Foodborne Pathog Dis 14(1):1-7)を最終的に生じる、目に見える鞘をブドウ球菌属の周囲に形成する。細菌残屑及びフラグメント(溶菌後に形成される)の封入は、宿主の血流中へのこれらのフラグメントの自由放出と関連する炎症誘発性応答の潜在的リスクの緩和においても重要な役割を果たし得る。さらに、ヒトHSAマトリックスへの細菌及びPlySs2(CF-301)の封入は、潜在的に有害な免疫反応のリスクを低下させる可能性もある。全体としては、本発明者らの研究結果は、血流中にてHSAで自身を被覆し、それによりヒト免疫学的監視を回避するブドウ球菌属の自然能力が、PlySs2(CF-301)に対するHSAの結合能に関して、溶菌の増強をもたらす、それらの唯一の弱点であり得るという仮定を支持する。言い換えると、PlySs2(CF-301)とHSAとの相乗作用の機構は、HSAによって媒介される細菌細胞表面でのPlySs2(CF-301)についての蓄積動態の改善に基づき、PlySs2(CF-301)によるより急速かつ効率的な細菌死滅をもたらす。
S. aureus expresses Ebh, a large albumin-binding protein on its surface that contributes to survival in the blood and overall pathogenesis of staphylococcal infection (Cheng AG, Missiakas D, & Schneewind O (2014) J Bacteriol 196(5):971-981). Albumin-binding proteins are indeed found on a variety of pathogenic microorganisms that are theorized to adsorb HSA as part of their survival strategy in host tissues (Egesten A et al (2011) J Biol Chem 286(4):2469-2476). These findings are consistent with our observations, based on electron microscopy, showing rapid accumulation of a dense proteinaceous surface layer on S. aureus in human serum, which may consist of albumin and/or other blood components. This layer forms a visible sheath around Staphylococci that alters the visual manifestation of PlySs2 (CF-301)-mediated bacteriolysis (compared to events in CAMHB) and ultimately gives rise to bacterial ghost-like structures with often intact cell envelopes (Wu X, et al. (2017) Foodborne Pathog Dis 14(1):1-7), presumably encapsulated in a matrix of host-derived material. Encapsulation of bacterial debris and fragments (formed after lysis) may also play an important role in mitigating the potential risk of proinflammatory responses associated with the free release of these fragments into the host's bloodstream. Furthermore, encapsulation of bacteria and PlySs2 (CF-301) in human HSA matrices may reduce the risk of potentially adverse immune reactions. Overall, our findings support the hypothesis that the natural ability of staphylococci to coat themselves with HSA in the bloodstream, thereby evading human immunological surveillance, may be their only weakness with respect to HSA's ability to bind to PlySs2 (CF-301), leading to enhanced lysis. In other words, the synergistic mechanism of PlySs2(CF-301) and HSA is based on HSA-mediated improved accumulation kinetics for PlySs2(CF-301) on the bacterial cell surface, resulting in more rapid and efficient bacterial killing by PlySs2(CF-301).

本明細書に提示する結果は、ヒト血清中で黄色ブドウ球菌に対してリゾチームを活性化するPlySs2(CF-301)の能力に関して結論を出すことも可能にする。初めに、成熟黄色ブドウ球菌ペプチドグリカンが細胞壁N-アセチルムラミン酸のC-6位でのO-アセチル化によりHuLYZ活性に耐性を示すことが一般的に理解される(Bera A et al (2005) Mol Microbiol 55(3):778-787、Bera A et al (2006) Infect Immun 74(8):
4598-4604)。したがって、複数の異なるASTフォーマットにおいて広範な濃度にわた
って単独で試験したHuLYZについていかなる抗ブドウ球菌活性も観察されなかった。しかしながら、時間-死滅、チェッカーボードアッセイ及び溶菌アッセイにおいて生理的濃度でPlySs2(CF-301)と組み合わせて試験した場合にHuLYZの異なる相乗的な抗微生物活性が観察された。相乗効果へのHSAの寄与は、in vitro再現実験に基づくとより多大であるが、HuLYZが完全な再現効果に一貫して必要とされ、デコンボリューション顕微鏡法によりブドウ球菌属のPlySs2(CF-301)媒介表面標識化の程度を劇的に増大することが観察された。提唱されているHSAの活性と併せると、本発明者らのモデルでは、PlySs2(CF-301)がHSAとの相互作用により、また、これとは独立して、HuLYZの活性化により細胞表面に選択的に蓄積すると考えられる。このHuLYZ活性の正確な性質は不明であるが、考え得る説明の1つでは、ペプチドグリカンのPlySs2(CF-301)媒介切断により、O-アセチル化に先立って形成される新生ペプチドグリカンへのHuLYZの接近が開始され、その後のHuLYZの加水分解活性が、溶菌が進むにつれPlySs2(CF-301)結合をより促進すると考えられる。
The results presented here also allow conclusions regarding the ability of PlySs2 (CF-301) to activate lysozyme against Staphylococcus aureus in human serum. Initially, it is commonly understood that mature S. aureus peptidoglycan is resistant to HuLYZ activity by O-acetylation at the C-6 position of the cell wall N-acetylmuramic acid (Bera A et al (2005) Mol Microbiol 55(3):778-787, Bera A et al (2006) Infect Immun 74(8):
4598-4604). Therefore, no anti-staphylococcal activity was observed for HuLYZ tested alone over a wide range of concentrations in different AST formats. However, different synergistic antimicrobial activities of HuLYZ were observed when tested in combination with PlySs2 (CF-301) at physiological concentrations in time-kill, checkerboard and lysis assays. Although the contribution of HSA to the synergistic effect is greater based on in vitro replicated experiments, HuLYZ was consistently required for full replicated effect and was observed to dramatically increase the extent of PlySs2 (CF-301)-mediated surface labeling of Staphylococci by deconvolution microscopy. Combined with the proposed activity of HSA, our model suggests that PlySs2 (CF-301) selectively accumulates on the cell surface upon interaction with HSA and independently upon HuLYZ activation. The exact nature of this HuLYZ activity is unknown, but one possible explanation is that PlySs2 (CF-301)-mediated cleavage of peptidoglycan initiates access of HuLYZ to the nascent peptidoglycan formed prior to O-acetylation, and subsequent hydrolytic activity of HuLYZ promotes more PlySs2 (CF-301) binding as lysis progresses.

ブドウ球菌菌血症及び心内膜炎の対象とする臨床的適応におけるPlySs2(CF-301)のin vivo有効性プロファイルを理解するために、本明細書で報告されるex vivoフォーマットにおいてそれぞれの血清型と相乗作用を示すPlySs2(CF-301)の能力の差が観察される2つの種(ウサギ及びラット)において実験を行うことにする。IEモデルは、ウサギ及びラットの両方において確立されており(Abdelhady W et al (2017) Antimicrob Agents Chemother 61(2)、Hady WA, Bayer AS, & Xiong
YQ (2012) J Vis Exp (64):e3863)、PlySs2(CF-301)についての対象と
する臨床的適応に関して非常に関連性がある顕著なバイオフィルム成分を有する。ラット血清ではなく、ウサギ血清における強力なPlySs2(CF-301)相乗作用の本発明者らのex vivo観察結果によると、ウサギ(0.18mg/kg)と比較してラット(10mg/kg)において同様の殺菌効果を得るために50倍超高いPlySs2(CF-301)用量及び20倍超高いAUC曝露が必要とされることが観察された。これらのモデルは、HSA及びHuLYZを活性化し、それと相乗作用を示すPlySs2(CF-301)の能力の潜在的な治療的意義に関して更なる証拠を与え、心内膜炎を含む黄色ブドウ球菌菌血症の治療についてPlySs2(CF-301)を評価する臨床試験において、治療用途について選択される用量で予想されるPlySs2(CF-301)の有効性を支持する。
To understand the in vivo efficacy profile of PlySs2(CF-301) in the targeted clinical indications of staphylococcal bacteremia and endocarditis, experiments will be conducted in two species (rabbit and rat) where differences in the ability of PlySs2(CF-301) to synergize with their respective serotypes in the ex vivo format reported here are observed. The IE model has been established in both rabbits and rats (Abdelhady W et al (2017) Antimicrob Agents Chemother 61(2), Hady WA, Bayer AS, & Xiong
YQ (2012) J Vis Exp (64):e3863), has a prominent biofilm component that is highly relevant for the clinical indications of interest for PlySs2 (CF-301). Based on our ex vivo observations of potent PlySs2 (CF-301) synergy in rabbit serum, but not in rat serum, we observed that more than 50-fold higher PlySs2 (CF-301) doses and more than 20-fold higher AUC exposures were required to obtain similar bactericidal effects in rats (10 mg/kg) compared to rabbits (0.18 mg/kg). These models provide further evidence for the potential therapeutic significance of PlySs2(CF-301)'s ability to activate and synergize with HSA and HuLYZ and support the predicted efficacy of PlySs2(CF-301) at doses selected for therapeutic use in clinical trials evaluating PlySs2(CF-301) for the treatment of S. aureus bacteremia, including endocarditis.

幾つかの以前の研究で血清及び血漿における抗菌効果が評価されているが、結果及び結論は様々であった。ヒト血漿の存在が大腸菌に対するα-ペプチド/β-ペプトイドペプチド模倣薬等の抗菌性ペプチド模倣薬(AMP)の活性を増大させることが報告されており(Hein Kristiansen et al 2013、Citterio et al 2016)、血液成分との相乗作用が関与し得るという仮定が導かれるが、このことは完全には評価されていない。ペプチド模倣薬及びPMBが血漿中でMICを2倍~16倍低下させたという研究結果は、血漿による強化が、熱不活性化が相乗作用を消失させたことから、補体等の内因性血液成分によって引き起こされ得るという示唆につながる。熱不活性化は、MICの劇的な増大を引き起こした。補体カスケードのタンパク質を含む血漿の他の成分が強化において作用し得ることが示唆され、これにより血漿が幾つかのAMPによる強化を血清よりも生じる理由が説明され得る。血清とは異なり、血漿は、細菌の存在に応答し得る活性凝固因子を含有する。 Several previous studies have evaluated antimicrobial efficacy in serum and plasma, but with mixed results and conclusions. The presence of human plasma has been reported to increase the activity of antimicrobial peptidomimetics (AMPs), such as α-peptide/β-peptoid peptidomimetics against E. coli (Hein Kristiansen et al 2013, Citterio et al 2016), leading to the hypothesis that synergy with blood components may be involved, but this has not been fully evaluated. The findings that peptidomimetics and PMB lowered MICs in plasma by 2- to 16-fold lead to the suggestion that potentiation by plasma may be caused by endogenous blood components such as complement, as heat inactivation abolished synergism. Heat inactivation caused a dramatic increase in MIC. It has been suggested that other components of plasma, including proteins of the complement cascade, may act in potentiation, which may explain why plasma produces more potentiation with some AMPs than serum. Unlike serum, plasma contains active clotting factors that can respond to the presence of bacteria.

血漿は、ゲンタマイシン及びアンピシリンではなく、PMBの活性を増強した。他の研究から、補体タンパク質がPMB及びAMP等の抗微生物性化合物と相乗的に作用し得ることが報告されている。細胞膜又は外被に対して活性な化合物のみが強化されるようであることから、強化効果は作用物質の作用様式によって決まる。凝固タンパク質が補体と作
用して活性を強化するという結論が出された。
Plasma enhanced the activity of PMB, but not gentamicin and ampicillin. Other studies have reported that complement proteins can act synergistically with antimicrobial compounds such as PMB and AMP. The potentiating effect depends on the mode of action of the agent, since only compounds that are active on the cell membrane or coat appear to be potentiated. It was concluded that coagulation proteins interacted with complement to enhance its activity.

Vaara et al 1984は、外膜破壊ペプチドPBMNを評価し、小カチオン性外膜破壊ペプチドPMBNが、血清の殺菌作用に対して大腸菌を感作し、得られる補体カスケードの活性化により正常血清中に存在する抗体又は他の因子の挿入又は結合を促進することを見出した。血清のPMBN媒介殺菌活性は、加熱により消失した。この効果はヒト、モルモット及びウサギにおいて認められ、中程度の効果がラットにおいて認められ、マウス血清では効果が認められなかった。マウスは、正常又は高度免疫血清又は腹腔液も殺菌作用を欠いており、他の動物の血清において容易に死滅することから、哺乳動物において独特であるとして挙げられている。 Vaara et al 1984 evaluated the outer-membrane-disrupting peptide PBMN and found that the small cationic outer-membrane-disrupting peptide PMBN sensitized E. coli to the bactericidal action of serum and facilitated the insertion or binding of antibodies or other factors present in normal serum through activation of the resulting complement cascade. PMBN-mediated bactericidal activity of serum was abolished by heating. This effect was observed in humans, guinea pigs and rabbits, moderate effect in rats and no effect in mouse serum. Mice are cited as unique among mammals because neither normal or hyperimmune sera nor peritoneal fluids lack bactericidal action and are easily killed in sera of other animals.

Pruul and McDonald 1992は、正常ヒト血清によるアジスロマイシンの抗菌活性の強化
を評定した。Pruul and McDonaldの研究では、MICアッセイにおいて40%の血清が細菌黄色ブドウ球菌に対するMICの15倍の減少を引き起こす。しかしながら、この増強は熱不活性化によって阻害されず、これが熱感受性ではないことが示された。また、Pruul and McDonaldは、補体不活性化血清又は抗体枯渇血清について違いを見出さなかった。また、TSB試験ブロスへのアルブミン(Cohn Fraction V)の追加(70mg/mlまで)は、活性を回復させなかった。この効果は、グラム陰性種に限定され、ブドウ球菌属では観察されなかった。
Pruul and McDonald 1992 assessed potentiation of azithromycin's antibacterial activity by normal human serum. In the Pruul and McDonald study, 40% of sera caused a 15-fold reduction in MIC against the bacterium Staphylococcus aureus in the MIC assay. However, this enhancement was not inhibited by heat inactivation, indicating that it is not heat sensitive. Also, Pruul and McDonald found no difference between complement-inactivated serum or antibody-depleted serum. Also, addition of albumin (Cohn Fraction V) to the TSB test broth (up to 70 mg/ml) did not restore activity. This effect was restricted to Gram-negative species and was not observed in Staphylococci.

ヒト血清の血清増強因子としては、血清リポタンパク質、pHの変化、抗菌性ペプチドを挙げることができる。血清因子によってもたらされる細菌増殖速度及び細菌表面の組成の変化は、細菌膜透過性を変更するか、抗生物質蓄積動態を変化させるか、又は抗生物質結合を増強する可能性がある。 Serum-enhancing factors of human serum can include serum lipoproteins, pH changes, antimicrobial peptides. Changes in bacterial growth rate and bacterial surface composition induced by serum factors can alter bacterial membrane permeability, alter antibiotic accumulation kinetics, or enhance antibiotic binding.

動物宿主における自然免疫分子の相当な多様性を考えると、PlySs2(CF-301)活性が多くの他のペプチドと相乗作用を示し、その全体的有効性を改善する可能性がある。 Given the considerable diversity of innate immune molecules in animal hosts, it is possible that PlySs2 (CF-301) activity synergizes with many other peptides to improve their overall efficacy.

本研究に基づき、活性増強を生物学的に説明するために以下のモデルを提案する。血液中では、黄色ブドウ球菌細菌は、免疫系を回避するためにHSAを含む血清タンパク質で被覆される(黄色ブドウ球菌上のHSA結合タンパク質は既知であり、以前に記載されている)。HSA結合は、架橋の減少を含む、相当な犠牲となる。細菌の存在下でのHSAとのPlySs2(CF-301)(及び他のSH3結合型溶解素)の相互作用により、溶解素は細菌表面に集中する。この集中は、HSA結合によって現れる架橋の減少と組み合わせて、PlySs2(CF-301)の抗微生物活性を増強する。通常は黄色ブドウ球菌細菌に対する効果がないヒトリゾチーム(HuLYZ)の場合、PlySs2(CF-301)の活性の増強は、架橋の減少と組み合わせて、HuLYZ結合、及びHuLYZに感受性のままである新生ペプチドグリカンに対する活性を促進する。HSA、HuLYZ及びPlySs2(CF-301)の組合せ活性により血液効果が可能となる。 Based on this research, we propose the following model to explain the enhanced activity biologically. In blood, S. aureus bacteria are coated with serum proteins, including HSA, to evade the immune system (HSA-binding proteins on S. aureus are known and previously described). HSA binding comes at a considerable cost, including reduced cross-linking. The interaction of PlySs2 (CF-301) (and other SH3-binding lysins) with HSA in the presence of bacteria concentrates the lysins on the bacterial surface. This concentration, combined with the reduction in cross-linking exhibited by HSA binding, enhances the antimicrobial activity of PlySs2 (CF-301). In the case of human lysozyme (HuLYZ), which is normally ineffective against Staphylococcus aureus bacteria, enhanced activity of PlySs2 (CF-301), combined with reduced cross-linking, promotes HuLYZ binding and activity against nascent peptidoglycans that remain susceptible to HuLYZ. The combined activity of HSA, HuLYZ and PlySs2 (CF-301) enables blood effects.

HuLYZへの黄色ブドウ球菌の感作は、新たに認識され、以前には観察されていない。黄色ブドウ球菌の特徴は、その免疫回避戦略の中心となるリゾチームに対する耐性である。PlySs2(CF-301)処理は、これを回避し、リゾチームを黄色ブドウ球菌に対して活性なものとする。 Sensitization of S. aureus to HuLYZ is newly recognized and has not been previously observed. A hallmark of S. aureus is resistance to lysozyme, which is central to its immune evasion strategy. PlySs2(CF-301) treatment circumvents this and renders lysozyme active against S. aureus.

このため、本実験により、PlySs2(CF-301)が、その固有の加水分解活性及びリゾチームの抗菌活性を強化するその能力に基づき、非常に効率的な抗ブドウ球菌剤であることが実証される。加えて、PlySs2(CF-301)は、HSAと相乗作用を示し、これを強化し、及び/又は細菌細胞に対するHSA結合を用いてPlySs2(
CF-301)を細菌へと導き、及び/又はPlySs2(CF-301)を細菌感染部位に効果的に集中させる。
Thus, this experiment demonstrates that PlySs2 (CF-301) is a highly efficient anti-staphylococcal agent based on its intrinsic hydrolytic activity and its ability to enhance the antibacterial activity of lysozyme. In addition, PlySs2 (CF-301) synergizes with and potentiates HSA and/or uses HSA binding to bacterial cells to promote PlySs2 (CF-301).
(CF-301) to the bacteria and/or effectively localize PlySs2 (CF-301) to the site of bacterial infection.

本発明者らのデータから、ヒト血液環境が、自然免疫エフェクターであるリゾチーム及び最も豊富な血清タンパク質であるアルブミンの両方との相乗的な相互作用の結果として、抗ブドウ球菌溶解素PlySs2(CF-301)及び他の例示的なSH3型結合ドメイン含有溶解素と相乗作用を示し、その抗微生物活性を大幅に増強又は強化することが実証される。この研究から、大きく異なるペプチドグリカン基質に対応する、この酵素クラスの顕著な適合性が強調される。この観察結果は、抗生物質チャレンジに応答した微生物の適合性を浮き彫りにし、耐性から除外されると長年考えられてきた、確立された抗生物質の感受性を実証する。 Our data demonstrate that the human blood milieu synergizes with the antistaphylococcal lysin PlySs2 (CF-301) and other exemplary SH3-type binding domain-containing lysins, greatly enhancing or potentiating their antimicrobial activity, as a result of synergistic interactions with both the innate immune effector lysozyme and the most abundant serum protein albumin. This study highlights the striking suitability of this enzyme class for handling widely different peptidoglycan substrates. This observation highlights the fitness of microorganisms in response to antibiotic challenge and demonstrates an established antibiotic susceptibility that has long been thought to rule out resistance.

材料及び方法
細菌、培地及び増殖条件。この研究に用いられる細菌株のサブセットを表S8に記載する。JMI Laboratories(North Libery,IA)から得られた2011個からの74個のMSSA及び75個のMRSA臨床分離株を含む、表1に用いられる171個の黄色ブドウ球菌株は、以前に記載されている(4)。細菌は、他に指定のない限り、5%ヒツジ血液を含むBBL(商標)トリプチケース(商標)ソイ寒天(TSAB;Becton, Dickinson & Company(BD))、カチオン調整BBL(商標)ミューラーヒントンIIブロス(CAM
HB;BD)、又はブレインハートインフュージョンブロス(BHI;BD)のいずれかにおいて培養した。HyClone(商標)ウシ胎仔血清(0.1ミクロン濾過;GE Healthcare Lifesciences)を除く、試験した全てのヒト及び動物血液マトリックスの供給源、説明及びロット番号を表S1及び表S2に記載する。ブドウ球菌属は、他に指定のない限り、通気しながら37℃で増殖させた。
Materials and Methods Bacteria, media and growth conditions. A subset of bacterial strains used in this study are listed in Table S8. The 171 S. aureus strains used in Table 1, including 74 MSSA and 75 MRSA clinical isolates from 2011 obtained from JMI Laboratories (North Libery, IA), have been previously described (4). Bacteria were grown on BBL™ Trypticase™ Soy Agar (TSAB; Becton, Dickinson & Company (BD)) containing 5% sheep blood, cation-adjusted BBL™ Mueller-Hinton II Broth (CAM), unless otherwise specified.
HB; BD), or brain heart infusion broth (BHI; BD). The sources, descriptions and lot numbers of all human and animal blood matrices tested, with the exception of HyClone™ Fetal Bovine Serum (0.1 micron filtered; GE Healthcare Lifesciences), are listed in Tables S1 and S2. Staphylococci were grown at 37° C. with aeration unless otherwise specified.

試薬。溶解素PlySs2(CF-301)を以前に記載されているように発現させ、精製し、保管した(4)。ヒト抗PlySs2(CF-301)IgG3モノクローナル抗体(ContraFect Corporationにて発現及び精製された)及びマウス抗ヒトIgG3重鎖抗体、APコンジュゲート(ThermoFisherの05-3622)を、ウエスタンブロットのための一次及び二次抗体として1000倍希釈で使用した。PlySs2(CF-301)と組み合わせて試験した全ての作用物質(及び供給業者(vendor sources))は、以下の通りである:β-ディフェンシン-3、ヒト(Anaspec);Leap-1、ヒト(Anaspec);Leap-2、ヒト(GenScript);LL-37、ヒト(Anaspec);LL-18-37(Anaspec);ヒスタチン-5、ヒト(Anaspec);HNP-1、ヒト(Anaspec);
HNP-2、ヒト(Anaspec);ヒト血小板第IV因子18(Anaspec);ラクトフェリン、ヒト乳汁(Sigma-Aldrich);ラクトフェリン、ウシ初乳(Sigma-Aldrich);ラクトフェリシンH、ヒト(Anaspec);ヒトリゾチーム、コメにおいて組換え発現(Sigma-Aldrich);リゾチーム、鶏卵(Sigma-Aldrich);リゾチーム、ヒト好中球由来(AVIVA Biosciences);リゾチーム、ヒト好中球由来(RayBiotech);ヒト血清アルブミン、コメにおいて組換え発現(Sigma-Aldrich);ヒト血清アルブミン、フラクションV(Sigma-Aldrich);ヒト血清アルブミン、フラクションV、脂肪酸無含有、グロブリン無含有(Sigma-Aldrich);ヒト血清アルブミン、酵母において組換え発現(Albumin Biosciences);マウス血清アルブミン、酵母において組換え発現(Albumin Biosciences);ウサギ血清ア
ルブミン(Sigma-Aldrich);及びラット血清アルブミン(Sigma-Aldrich)。オレイン酸ナトリウム、パルミチン酸ナトリウム、バンコマイシン塩酸塩、ダプトマイシン、トリチラキウム・アルブム(Tritirachium album)由来のプロテイナーゼK-アガロースは、Sigma-Aldrichから入手した。顕微鏡法のために、DAPI、Alexa Fluor(商
標) 488及びNHS-ローダミンをThermo Fisher Scientificから入手した。NHS-ローダミンにコンジュゲートしたPlySs2(CF-301)及びAlexa Fluor 488にコンジュゲートしたHuLYZの標識化及び精製は、製造業者のプロト
コルに記載されているように行った。未反応フルオロフォアを、PD-10脱塩カラム(GE Healthcare)を用いて除去し、標識化効率はいずれの場合にも80%超であると決定
された。PlySs2(CF-301)-ローダミン(CF-301RHOD)の活性は、標準的なMICアッセイを用いてPlySs2(CF-301)と同等であることが確認された。HuLYZ-Alexa Fluor 488(HuLYZAF)の活性は、ミクロコッカス・ルテウス(Micrococcus luteus)に由来する1mg/mlのペプチドグリカンを含浸させた1%アガロース表面(Sigma-Aldrich)上で液滴希釈(drop dilution)アッセイを用いてHuLYZと同等であることが確認された。GFP標識PlyG(PlyGGFP)及びAlexa Fluor488標識PlyC(PlyCAF)の作製、精製及び使用は、以前に記載されている(38、39)。
reagent. Lysin PlySs2 (CF-301) was expressed, purified and stored as previously described (4). Human anti-PlySs2 (CF-301) IgG3 monoclonal antibody (expressed and purified at ContraFect Corporation) and mouse anti-human IgG3 heavy chain antibody, AP conjugate (05-3622 from ThermoFisher) were used at 1:1000 dilution as primary and secondary antibodies for Western blots. All agents (and vendor sources) tested in combination with PlySs2 (CF-301) are as follows: β-defensin-3, human (Anaspec); Leap-1, human (Anaspec); Leap-2, human (GenScript); LL-37, human (Anaspec); ); HNP-1, human (Anaspec);
HNP-2, human (Anaspec); human platelet factor IV 18 (Anaspec); lactoferrin, human milk (Sigma-Aldrich); lactoferrin, bovine colostrum (Sigma-Aldrich); lactoferricin H, human (Anaspec); human lysozyme, recombinant expression in rice (Sigma-Aldrich); human serum albumin, fraction V (Sigma-Aldrich); human serum albumin, fraction V, fatty acid-free, globulin-free (Sigma-Aldrich); human serum albumin, recombinantly expressed in yeast (Albumin Biosciences); mouse serum albumin, recombinantly expressed in yeast (Albumin Biosciences); Sigma-Aldrich); and rat serum albumin (Sigma-Aldrich). Sodium oleate, sodium palmitate, vancomycin hydrochloride, daptomycin, proteinase K-agarose from Tritirachium album were obtained from Sigma-Aldrich. For microscopy, DAPI, Alexa Fluor™ 488 and NHS-rhodamine were obtained from Thermo Fisher Scientific. Labeling and purification of PlySs2 (CF-301) conjugated to NHS-rhodamine and HuLYZ conjugated to Alexa Fluor 488 were performed as described in the manufacturer's protocol. Unreacted fluorophore was removed using PD-10 desalting columns (GE Healthcare) and labeling efficiency was determined to be >80% in all cases. The activity of PlySs2(CF-301)-rhodamine (CF-301 RHOD ) was confirmed to be comparable to PlySs2(CF-301) using standard MIC assays. The activity of HuLYZ-Alexa Fluor 488 (HuLYZ AF ) was confirmed to be comparable to HuLYZ using a drop dilution assay on 1% agarose surfaces (Sigma-Aldrich) impregnated with 1 mg/ml peptidoglycan from Micrococcus luteus. The production, purification and use of GFP-tagged PlyG (PlyG GFP ) and Alexa Fluor488-tagged PlyC (PlyC AF ) have been previously described (38, 39).

時間-死滅アッセイ。殺菌活性をCLSIの方法に従って試験した(52)。アッセイは、125mL容ガラスエルレンマイヤーフラスコ内で撹拌しながら、CAMHB又は指定の(非希釈)血液マトリックスにおいて5×10CFU/mLの細菌接種材料を用いて行った。指定の作用物質を10倍範囲の濃度にわたって試験した。ダプトマイシンについては、CAMHB培養物に50μg/mL Ca2+を添加した。緩衝液単独を用いた増殖対照を常に含めた。処理の直前及びその後24時間まで指定の時間間隔で、培養物アリコートを取り出し、活性炭で希釈した(薬物活性を妨げる又は停止させるため)。次いで、不活性化培養物の10倍希釈系列をTSAB上にプレーティングし、コロニー計数の前に37℃で24時間インキュベートした。殺菌活性は、初期接種材料に対して3 log10(CFU/mL)以上の減少として規定した。 Time-killing assay. Bactericidal activity was tested according to the method of CLSI (52). Assays were performed with a bacterial inoculum of 5×10 5 CFU/mL in CAMHB or the indicated (undiluted) blood matrix in 125 mL glass Erlenmeyer flasks with agitation. The indicated agents were tested over a 10-fold range of concentrations. For daptomycin, CAMHB cultures were supplemented with 50 μg/mL Ca 2+ . A growth control with buffer alone was always included. Immediately prior to treatment and at designated time intervals up to 24 hours thereafter, culture aliquots were removed and diluted with activated charcoal (to prevent or stop drug activity). Ten-fold serial dilutions of inactivated cultures were then plated on TSAB and incubated at 37° C. for 24 hours prior to colony counting. Bactericidal activity was defined as a reduction of 3 log10 (CFU/mL) or greater relative to the initial inoculum.

MICアッセイ。MIC値は、CAMHB又は指定の血液マトリックスのいずれかにおいてCLSIの参照方法(62)を用いた微量液体希釈によって決定した。CAMHB/HiHuSは、CAMHBに50%ヒト血清を添加した後、Microcon Centrifugal Filter Unit(Amicon Ultra-15;Millipore)に通して50kDaカットオフで濾過し、続いてPlySs2(CF-301)との
相乗作用に関与する成分(複数の場合もある)を完全に不活性化するために70℃で20分間インキュベートすることによって調製した。脱脂血清への脂肪酸の添加については、HO中のオレエート又は100%エタノール中のパルミテートのいずれかの50mg/mLストック溶液を調製し、0.625mg/mLの最終濃度が達成されるように血清に添加した。次いで、添加血清を37℃で1時間インキュベートした後、HSAへの脂肪酸結合を促進するために使用した。PlySs2(CF-301)MIC値の比色決定は、AlamarBlue(商標)(Thermo Fisher Scientific)を用い、製造業者のプロトコルに正確に従って行った。プロテイナーゼK-アガロースビーズで3時間前処理したヒト血清におけるPlySs2(CF-301)活性の分析は、製造業者(Sigma-Aldrich
)のプロトコルに従って行った。プロテイナーゼK-アガロースビーズの除去後のプロテアーゼキャリーオーバーの対照として、処理血清をMIC決定前に非処理血清で3:4希釈した。非処理血清の添加は、非結合プロテイナーゼK又はプロテイナーゼK-アガロースビーズのいずれかのキャリーオーバーが存在しない場合にのみ相乗効果を回復させることが予想された。
MIC assay. MIC values were determined by broth microdilution using CLSI's reference method (62) in either CAMHB or the indicated blood matrices. CAMHB/HiHuS was prepared by adding 50% human serum to CAMHB, followed by filtration through a Microcon Centrifugal Filter Unit (Amicon Ultra-15; Millipore) with a 50 kDa cutoff, followed by 7 minutes to completely inactivate the component(s) involved in synergy with PlySs2 (CF-301). Prepared by incubating at 0° C. for 20 minutes. For addition of fatty acids to delipidated serum, 50 mg/mL stock solutions of either oleate in H 2 O or palmitate in 100% ethanol were prepared and added to serum to achieve a final concentration of 0.625 mg/mL. The spiked serum was then incubated at 37° C. for 1 hour before being used to promote fatty acid binding to HSA. Colorimetric determination of PlySs2 (CF-301) MIC values was performed using AlamarBlue™ (Thermo Fisher Scientific) according to the manufacturer's protocol exactly. Analysis of PlySs2 (CF-301) activity in human serum pretreated with proteinase K-agarose beads for 3 hours was performed by the manufacturer (Sigma-Aldrich
) was performed according to the protocol of As a control for protease carryover after removal of proteinase K-agarose beads, treated serum was diluted 3:4 with untreated serum prior to MIC determination. Addition of untreated serum was expected to restore synergy only in the absence of carryover of either unbound proteinase K or proteinase K-agarose beads.

溶菌アッセイ。MRSA株MW2の一晩培養物をBHIで100倍希釈し、通気しながら37℃で2.5時間増殖させた。対数期細胞を洗浄し、20mMリン酸緩衝液(pH7.4)中で10倍濃縮し、様々な濃度にわたるHSA(Albumin Biosciences)又はヒト
好中球由来のリゾチーム(AVIVA Bioscience)のいずれかを添加する等しいアリコートに分けた。各濃度のHSA又はリゾチームについては、0.1mLの混合物を96ウェル平底非組織培養処理マイクロタイタープレート(BD)に二連で分注した(aliquoted)。次
いで、全てのウェルに0.1mLのPlySs2(CF-301)(リン酸塩中)を4μg/mLの最終濃度まで添加することによって溶菌反応を開始した。対照ウェルにはPl
ySs2(CF-301)、HSA又はHuLYZ単独を適切な濃度で加えた。サンプルを混合し、600nmでの光学密度(OD600)をSpectraMax M5マイクロプレートリーダー(Molecular Devices)において室温で15分間追跡した。
Lysis assay. An overnight culture of MRSA strain MW2 was diluted 1:100 in BHI and grown for 2.5 hours at 37° C. with aeration. Log-phase cells were washed, concentrated 10-fold in 20 mM phosphate buffer (pH 7.4), and divided into equal aliquots to which varying concentrations of either HSA (Albumin Biosciences) or lysozyme from human neutrophils (AVIVA Bioscience) were added. For each concentration of HSA or lysozyme, 0.1 mL of the mixture was aliquoted in duplicate into 96-well flat bottom non-tissue culture treated microtiter plates (BD). The lysis reaction was then initiated by adding 0.1 mL of PlySs2 (CF-301) (in phosphate) to all wells to a final concentration of 4 μg/mL. Pl in control wells
ySs2(CF-301), HSA or HuLYZ alone were added at appropriate concentrations. Samples were mixed and optical density at 600 nm ( OD600 ) was followed for 15 minutes at room temperature in a SpectraMax M5 microplate reader (Molecular Devices).

溶菌アッセイの変法を行い、PlySs2(CF-301)比活性を決定した。対数期MW2細胞を上記のように調製し、リン酸緩衝液(作用物質を添加せず、細胞単独を用いた反応)又はHSA(Albumin Biosciences)及び/又はヒトリゾチーム(AVIVA Bioscience)のいずれかを含有する4mLアリコートに分割した。PlySs2(CF-301
)(0.5mg/mLから始める)を、96ウェルプレートの1列目~11列目にわたって0.1mL容量にて20mMリン酸塩(pH7.4)で2倍段階希釈した。12列目は酵素を含有せず、緩衝液のみを含有し、アッセイ対照ウェルとして使用した。HuLYZと組み合わせた緩衝液、HSA、リゾチーム又はHSAのいずれかと混合した細菌細胞を、段階希釈したPlySs2(CF-301)の3つの行の各ウェルに0.1mLアリコートとして添加した。各プレートを600nmで室温にて15分間(読取り間に3秒間振盪)、上記のようなマイクロプレートリーダーを用いて読み取った。PlySs2(CF-301)の比活性(単位/mg)を、15分時点で緩衝液対照の50%である光学密度のすぐ上及び下の曲線を示すPlySs2(CF-301)希釈率に基づいて決定した。
A modified lytic assay was performed to determine PlySs2 (CF-301) specific activity. Log-phase MW2 cells were prepared as described above and split into 4 mL aliquots containing either phosphate buffer (reactions with cells alone, no agent added) or HSA (Albumin Biosciences) and/or human lysozyme (AVIVA Biosciences). PlySs2 (CF-301
) (starting at 0.5 mg/mL) was serially diluted two-fold with 20 mM phosphate (pH 7.4) in 0.1 mL volumes across rows 1-11 of a 96-well plate. Column 12 contained no enzyme, only buffer, and was used as an assay control well. Bacterial cells mixed with either HuLYZ buffer, HSA, lysozyme, or HSA were added as 0.1 mL aliquots to each well of three rows of serially diluted PlySs2 (CF-301). Each plate was read at 600 nm at room temperature for 15 minutes (3 seconds shaking between readings) using a microplate reader as described above. The specific activity (units/mg) of PlySs2(CF-301) was determined based on the PlySs2(CF-301) dilution showing curves just above and below the optical density of 50% of the buffer control at 15 minutes.

チェッカーボードアッセイ。チェッカーボードアッセイは、記載のように行い(66)、微量液体希釈のためのCLSIの方法により適合させる(62)。チェッカーボードは、初めにx軸に沿って96ウェルポリスチレンマイクロタイタープレートの各列に同量の2倍希釈したPlySs2(CF-301)を分注することによって作成した。別のプレートに、y軸に沿って各ウェルが同量の2倍希釈した別の作用物質を含む対応する行を作成した。次いで、各列が一定量のPlySs2(CF-301)及び第2の作用物質の2倍希釈物を含み、各行が一定量の第2の作用物質及びPlySs2(CF-301)の2倍希釈物を含むように、希釈物を組み合わせた。これにより、各ウェルがPlySs2(CF-301)と第2の作用物質との独自の組合せを含む。細菌をCAMHB又はヒト血清(プールした男性、AB型、滅菌濾過、米国起源;Sigma-Aldrich)中において約5×
10CFU/mLの濃度で各ウェルに添加した。単独及び組合せでの各薬物のMICを、周囲空気中にて37℃で18時間の後に記録した。結果は、各薬物についてのFICの総和に等しいΣFIC指数を単位として表す。薬物のFICは、組み合わせた薬物のMICを単独で使用した薬物のMICで除算したものとして規定される。ΣFICmin(全ての組合せにおいて得られた最低のΣFIC値)及びΣFICAVG(3つの連続した薬物の組合せの平均ΣFIC値)の両方を、各々の作用物質対について報告する。ΣFIC指数が0.5以下である場合、組合せは相乗的であると解釈され、0.5超かつ2以下では相加的、2超では拮抗的と解釈される(16)。また、PlySs2(CF-301)MIC値の比色決定を、AlamarBlue(商標)(Thermo Fisher Scientific)を用い、製造業者のプロトコルに従って行った。
Checkerboard assay. The checkerboard assay was performed as described (66) and adapted by CLSI's method for broth microdilution (62). A checkerboard was constructed by first dispensing equal volumes of two-fold diluted PlySs2 (CF-301) into each row of a 96-well polystyrene microtiter plate along the x-axis. A separate plate was created with corresponding rows along the y-axis in which each well contained the same amount of a two-fold dilution of another agent. The dilutions were then combined such that each column contained a fixed amount of PlySs2(CF-301) and a two-fold dilution of the second agent and each row contained a fixed amount of the second agent and a two-fold dilution of PlySs2(CF-301). Each well thereby contains a unique combination of PlySs2 (CF-301) and the second agent. Bacteria were isolated approximately 5× in CAMHB or human serum (pooled male, type AB, sterile filtered, US origin; Sigma-Aldrich).
A concentration of 10 5 CFU/mL was added to each well. The MIC of each drug alone and in combination was recorded after 18 hours at 37°C in ambient air. Results are expressed in units of ΣFIC index, which is equal to the sum of FIC for each drug. The FIC of a drug is defined as the MIC of the combined drug divided by the MIC of the drug used alone. Both ΣFIC min (lowest ΣFIC value obtained for all combinations) and ΣFIC AVG (average ΣFIC value for three consecutive drug combinations) are reported for each agent pair. Combinations are interpreted as synergistic when the ΣFIC index is less than or equal to 0.5, additive when greater than 0.5 and less than or equal to 2, and antagonistic when greater than 2 (16). Colorimetric determination of PlySs2 (CF-301) MIC values was also performed using AlamarBlue™ (Thermo Fisher Scientific) according to the manufacturer's protocol.

相乗作用時間-死滅アッセイ。相乗作用時間-死滅曲線を、CLSIによって記載される方法に従って行った(52)。株MW2を、50%HiHuSを含むCAMHBに5×10コロニー形成単位(CFU)/mLの濃度で懸濁し、PlySs2(CF-301)及び/又はダプトマイシン、HSA(Albumin Biosciences)及びHuLYZ(AVIVA Bioscience)に35℃で24時間、周囲空気にて撹拌しながら曝露した。指定の時間間隔
で、培養物サンプルを取り出し、段階希釈し、プレーティングしてCFU/mLを決定した。得られる死滅動態決定を、log10(CFU/mL)を時間に対してプロットすることによりグラフに示す。相乗作用は、組合せとその最も活性な構成成分との間の2-log10(CFU/mL)以上の減少として規定され、最低の構成成分は非効果的な濃度で試験した。
Synergy time-killing assay. Synergy time-killing curves were performed according to the method described by CLSI (52). Strain MW2 was suspended in CAMHB containing 50% HiHuS at a concentration of 5×10 5 colony forming units (CFU)/mL and exposed to PolySs2 (CF-301) and/or daptomycin, HSA (Albumin Biosciences) and HuLYZ (AVIVA Bioscience) for 24 h at 35° C. with ambient agitation. At designated time intervals, culture samples were removed, serially diluted and plated to determine CFU/mL. The resulting kill kinetic determinations are graphically represented by plotting log 10 (CFU/mL) against time. Synergy was defined as a 2-log 10 (CFU/mL) or greater reduction between the combination and its most active component, the lowest component tested at an ineffective concentration.

蛍光顕微鏡法:種々の血清環境における細菌細胞表面へのPlySs2(CF-301)の結合。対数中期MRSA株MW2を、1×10CFU/mLでCAMHB、又はヒト(Sigma-Aldrich)、ウサギ(Gibco)、ラット(BioreclamationIVT)若しくはマウス
(BioreclamationIVT)供給源のいずれかに由来する100%血清のいずれかに懸濁し、
37℃で30分間インキュベートした。40mg/mL HSA(Albumin Biosciences
)を含有する付加的なマウス血清サンプルも試験した。プレインキュベーション後に、細菌を1倍リン酸緩衝生理食塩水(PBS)で洗浄し、50μlのPBSに再懸濁し、ポリ-L-リシンコーティングカバーガラスの表面に付着させた。細胞を洗浄し、CF-301RHOD(PBS中2μg/mL)で10分間処理した後、洗浄し、DAPIで対比染色した。スライドガラスをPBS(pH8)中の50%グリセロール及び0.1%p-フェニレンジアミン中でマウントした。蛍光顕微鏡法を、株式会社ニコンの100×/1.25油浸レンズ及びRetiga EXi fast 1394カメラ(QImaging)を備える株式会社ニコンのEclipse E400顕微鏡を用いて行った。QCapture Proバージョン5.1.1.14ソフトウェア(QImaging)を画像キャプチャ及び処理に用いた。
Fluorescence Microscopy: Binding of PlySs2 (CF-301) to Bacterial Cell Surfaces in Different Serum Environments. Mid-logarithmic MRSA strain MW2 was suspended at 1×10 7 CFU/mL in either CAMHB or 100% serum from either human (Sigma-Aldrich), rabbit (Gibco), rat (BioreclamationIVT) or mouse (BioreclamationIVT) sources,
Incubated for 30 minutes at 37°C. 40 mg/mL HSA (Albumin Biosciences
) were also tested. After pre-incubation, bacteria were washed with 1× phosphate-buffered saline (PBS), resuspended in 50 μl of PBS, and allowed to adhere to the surface of poly-L-lysine-coated coverslips. Cells were washed and treated with CF-301 RHOD (2 μg/mL in PBS) for 10 min, then washed and counterstained with DAPI. Slides were mounted in 50% glycerol and 0.1% p-phenylenediamine in PBS (pH 8). Fluorescence microscopy was performed using a Nikon Eclipse E400 microscope equipped with a Nikon 100×/1.25 oil immersion lens and a Retiga EXi fast 1394 camera (QImaging). QCapture Pro version 5.1.1.14 software (QImaging) was used for image capture and processing.

蛍光顕微鏡法:HSAの存在下でのPlySs2(CF-301)結合の増強。VISA株ATCC 700699の一晩培養物をCAMHBで100倍希釈し、0.6のOD600まで増殖させ、ポリ-L-リシンコーティングカバーガラスの表面に付着させた。細胞をPBSで洗浄し、HSA(Albumin Biosciences)を含有する10μlのPBS又
はPBS単独により室温で30分間処理した。次いで、複製サンプルに元の容量の1/10のPBS、又はNHS-ローダミン標識PlySs2(CF-301)を含有するPBSを最終濃度4μg/mL(0.25倍MIC)まで添加した。細胞を室温で更に30分間インキュベートし、PBSで洗浄し、PBS中の2.6%パラホルムアルデヒドを用いて室温で45分間固定した。次いで、スライドガラスをPBSで洗浄し、50%グリセロール及び0.1%p-フェニレンジアミンを含有するPBS(pH8.0)中でマウントした。DAPIを全てのアッセイ条件において対比染色色素として使用した。デコンボリューション顕微鏡法を、CoolSnap QE冷却CCDカメラ(Photometrics)を備えるDeltaVision画像復元顕微鏡(Applied Precision/オリンパス株式会社
)を用いて行った。画像化を、1.5×optovarと組み合わせたオリンパス株式会社の100×/1.40 N.A.、UPLS Apo油浸対物レンズを用いて行った。Z-スタックを0.15μm間隔で取得した。画像を、SoftWoRxソフトウェア(Applied Precision/DeltaVision)を用いてデコンボリューションし(deconvolved)、
色収差について補正し、全ての関連z-セクションを組み合わせる最大値投影法として提示した。上記と同様の補完的な分析では、NHS-ローダミン標識PlySs2(CF-301)を25μg/mL PlyGGFP又はPlyCAFのいずれかに置き換えた。処理後に、株式会社ニコンの100×/1.25油浸レンズを備える株式会社ニコンのEclipse E400顕微鏡を用いた蛍光顕微鏡法によってサンプルを視覚化した。
Fluorescence microscopy: enhancement of PlySs2 (CF-301) binding in the presence of HSA. Overnight cultures of VISA strain ATCC 700699 were diluted 1:100 in CAMHB, grown to an OD 600 of 0.6 and attached to the surface of poly-L-lysine coated coverslips. Cells were washed with PBS and treated with 10 μl of PBS containing HSA (Albumin Biosciences) or PBS alone for 30 minutes at room temperature. Duplicate samples were then added with 1/10 the original volume of PBS or PBS containing NHS-rhodamine labeled PlySs2 (CF-301) to a final concentration of 4 μg/mL (0.25×MIC). Cells were incubated for an additional 30 minutes at room temperature, washed with PBS, and fixed with 2.6% paraformaldehyde in PBS for 45 minutes at room temperature. Slides were then washed with PBS and mounted in PBS (pH 8.0) containing 50% glycerol and 0.1% p-phenylenediamine. DAPI was used as a counterstain dye in all assay conditions. Deconvolution microscopy was performed using a DeltaVision image reconstruction microscope (Applied Precision/Olympus Corporation) equipped with a CoolSnap QE cooled CCD camera (Photometrics). Imaging was performed on an Olympus Corporation 100x/1.40 N.V. A. , was performed with a UPLS Apo oil immersion objective. Z-stacks were acquired at 0.15 μm intervals. Images were deconvolved using SoftWoRx software (Applied Precision/DeltaVision)
Corrected for chromatic aberration and presented as a maximum intensity projection combining all relevant z-sections. In complementary assays similar to those above, NHS-rhodamine labeled PlySs2 (CF-301) was replaced with either 25 μg/mL PlyG GFP or PlyC AF . After processing, samples were visualized by fluorescence microscopy using a Nikon Eclipse E400 microscope equipped with a Nikon 100×/1.25 oil immersion lens.

蛍光顕微鏡法:PlySs2(CF-301)の存在下でのHuLYZ結合の増強。VISA株ATCC 700699の一晩培養物をCAMHBで100倍希釈し、0.6のOD600まで増殖させ、ポリ-L-リシンコーティングカバーガラスの表面に付着させた。細胞をPBSで洗浄し、異なる濃度のPlySs2(CF-301)を含有する50μlのPBS又はPBS単独により室温で30分間処理した。次いで、複製サンプルに元の容量の1/10のPBS、又はAlexa Fluor 488標識HuLYZを含有するPBSを最終濃度10μg/mLまで添加した。細胞を室温で更に30分間インキュベートし、PBSで洗浄し、PBS中の2.6%パラホルムアルデヒドを用いて室温で45分間固定した。次いで、スライドガラスをPBSで洗浄し、20mM Tris(pH8.0)、90%グリセロール、0.5%没食子酸n-プロピル中でマウントした。DAPIを全てのアッセイ条件において対比染色色素として使用した。デコンボリューション
顕微鏡法を、CoolSnap QE冷却CCDカメラ(Photometrics)を備えるDeltaVision画像復元顕微鏡(Applied Precision/オリンパス株式会社)を用いて
上記のように行った。補完的な分析では、Alexa Fluor488標識CF-301を25μg/mL PlyGGFP又はPlyCAFのいずれかに置き換えた。処理後に、株式会社ニコンの100×/1.25油浸レンズを備える株式会社ニコンのEclipse E400顕微鏡を用いた蛍光顕微鏡法によってサンプルを視覚化した。
Fluorescence microscopy: enhancement of HuLYZ binding in the presence of PlySs2 (CF-301). Overnight cultures of VISA strain ATCC 700699 were diluted 1:100 in CAMHB, grown to an OD 600 of 0.6 and attached to the surface of poly-L-lysine coated coverslips. Cells were washed with PBS and treated with 50 μl of PBS containing different concentrations of PlySs2 (CF-301) or PBS alone for 30 min at room temperature. Duplicate samples were then added with 1/10 the original volume of PBS or PBS containing Alexa Fluor 488 labeled HuLYZ to a final concentration of 10 μg/mL. Cells were incubated for an additional 30 minutes at room temperature, washed with PBS, and fixed with 2.6% paraformaldehyde in PBS for 45 minutes at room temperature. Slides were then washed with PBS and mounted in 20 mM Tris (pH 8.0), 90% glycerol, 0.5% n-propyl gallate. DAPI was used as a counterstain dye in all assay conditions. Deconvolution microscopy was performed as described above using a DeltaVision image reconstruction microscope (Applied Precision/Olympus Corporation) equipped with a CoolSnap QE cooled CCD camera (Photometrics). In complementary analyses, Alexa Fluor 488-labeled CF-301 was replaced with either 25 μg/mL PIyG GFP or PIyC AF . After processing, samples were visualized by fluorescence microscopy using a Nikon Eclipse E400 microscope equipped with a Nikon 100×/1.25 oil immersion lens.

電子顕微鏡法。CAMHB又はヒト血清(Sigma-Aldrich)中で増殖する対数中期株M
W2を、指定の濃度のPlySs2(CF-301)又は緩衝液単独(対照)により37℃で15分間処理した。次いで、細胞を1倍リン酸緩衝液(PB)で洗浄し、0.1Mカコジル酸緩衝液(pH7.4)中の4%パラホルムアルデヒド及び2%グルタルアルデヒドの溶液に再懸濁した。サンプルを1%四酸化オスミウム中で後固定し、酢酸ウラニルでブロック染色し(block stained)、Rockefeller University Electron Microscopy Serviceによる標準的な手順に従って処理した。Tecnai(商標) Spirit BT
透過型電子顕微鏡(FEI)を用いてサンプルを視覚化した。ヒト血清を滅菌濾過し、AB
血液型の米国起源のプールした男性集団(約70の被験体)から得た。
electron microscopy. Mid-logarithmic strain M growing in CAMHB or human serum (Sigma-Aldrich)
W2 were treated with indicated concentrations of PlySs2 (CF-301) or buffer alone (control) for 15 minutes at 37°C. Cells were then washed with 1× phosphate buffer (PB) and resuspended in a solution of 4% paraformaldehyde and 2% glutaraldehyde in 0.1 M cacodylate buffer (pH 7.4). Samples were post-fixed in 1% osmium tetroxide, block stained with uranyl acetate, and processed according to standard procedures by Rockefeller University Electron Microscopy Service. Tecnai™ Spirit BT
Samples were visualized using transmission electron microscopy (FEI). Human serum was sterile filtered and AB
It was obtained from a pooled male population of blood type US origin (approximately 70 subjects).

ウエスタンブロット分析。指定の培地タイプから採取したPlySs2(CF-301)MICウェルサンプルをウエスタンブロットによって分析した。各10μlのサンプルアリコートを、4%~12%Tris-グリシンミニゲル(Novex(商標))上で泳動した後、エレクトロブロッティングによりポリフッ化ビニリデン(PVDF)膜に転写した。PVDF膜を抗PlySs2(CF-301)特異的プロテインGアフィニティー精製ヒトIgG3組換えモノクローナル抗体、続いて二次モノクローナルマウス抗IgG3-アルカリホスファターゼコンジュゲート検出抗体と共にインキュベートした。一次抗体及び二次抗体はどちらも1000倍希釈で使用した。膜をニトロブルーテトラゾリウム及び5-ブロモ-4-クロロ-3’-インドリルホスフェート(NBT/BCIP)発色基質で染色した。可視バンドの分子量を、同じゲル中での分子量標準の泳動のバンドとの比較によって決定した。 Western blot analysis. PlySs2 (CF-301) MIC well samples taken from the indicated media types were analyzed by Western blot. Each 10 μl sample aliquot was run on a 4%-12% Tris-glycine minigel (Novex™) and then transferred to polyvinylidene fluoride (PVDF) membrane by electroblotting. The PVDF membrane was incubated with an anti-PlySs2 (CF-301)-specific protein G affinity purified human IgG3 recombinant monoclonal antibody followed by a secondary monoclonal mouse anti-IgG3-alkaline phosphatase conjugated detection antibody. Both primary and secondary antibodies were used at 1:1000 dilution. Membranes were stained with nitroblue tetrazolium and 5-bromo-4-chloro-3'-indolylphosphate (NBT/BCIP) chromogenic substrates. Molecular weights of visible bands were determined by comparison with bands of molecular weight standards run in the same gel.

ラット感染性心内膜炎モデル。ケタミン87mg/kg及びキシラジン13mg/kgカクテルの腹腔内注射(IP)により麻酔したSprague-Dawleyラット(250g~275g)に、左心室への経頸動脈経大動脈バルブのカテーテル挿入の標準的な留置を行った。48時間後に、動物を黄色ブドウ球菌株MW2(約1×10コロニー形成単位(CFU)/ラット;IV)でチャレンジし、心内膜炎を誘導した。感染の24時間後に、ラットのコホートを安楽死させ、心臓弁疣贅を採取し、初期組織負荷を決定した(対照群)。残りのラットをビヒクル(生理食塩水;IV単回投与)、又はDAP単独(40mg/kg;皮下注射(SQ);qd×4日間)、又はPlySs2(CF-301)に加えたDAPのいずれかで処理した。PlySs2(CF-301)を、初回DAP投与の直後に4つの投与計画(1mg/kg、2.5mg/kg、5mg/kg及び10mg/kg)で単回緩徐ボーラス(5分間~10分間にわたる注射)として処理の初日にのみIV投与した。処理した動物を最後のDAP処理(感染の5日後)の24時間後に安楽死させ(迅速IPプッシュ(push)による200mg/kgのペントバルビタールナトリウム)、心臓弁疣贅を摘出し、秤量し、ホモジナイズし、TSAB上での定量培養のために滅菌PBS中で段階希釈した。全ての培養プレートを37℃で24時間インキュベートし、生じるコロニーを計数し、log10(CFU/g(組織))として表した。異なる処理群の各臓器についてのデータを、log10(CFU/g(組織))の中央値±95%CIとして算出した。 Rat infectious endocarditis model. Sprague-Dawley rats (250-275 g) anesthetized by intraperitoneal injection (IP) of a cocktail of 87 mg/kg ketamine and 13 mg/kg xylazine underwent standard placement of a transcarotid transaortic valve catheterization into the left ventricle. 48 hours later, animals were challenged with S. aureus strain MW2 (approximately 1 x 105 colony forming units (CFU)/rat; IV) to induce endocarditis. Twenty-four hours after infection, a cohort of rats was euthanized, heart valve warts were harvested and initial tissue burden was determined (control group). The remaining rats were treated with either vehicle (saline; single IV dose), or DAP alone (40 mg/kg; subcutaneous injection (SQ); qd x 4 days), or DAP plus PlySs2 (CF-301). PlySs2 (CF-301) was administered IV as a single slow bolus (injection over 5-10 minutes) at four dosing schedules (1 mg/kg, 2.5 mg/kg, 5 mg/kg and 10 mg/kg) immediately after the initial DAP dose only on the first day of treatment. Treated animals were euthanized (200 mg/kg pentobarbital sodium by rapid IP push) 24 hours after the last DAP treatment (5 days post-infection), heart valve warts were excised, weighed, homogenized and serially diluted in sterile PBS for quantitative culture on TSAB. All culture plates were incubated at 37° C. for 24 hours and the resulting colonies were counted and expressed as log 10 (CFU/g tissue). Data for each organ in different treatment groups were calculated as the median of log 10 (CFU/g of tissue) ±95% CI.

PlySs2(CF-301)の集団PKモデリング。薬物動態(PK)データを、様々な用量のPlySs2(CF-301)で処理したラット及びイヌを含む以前の非臨床
毒性学研究から収集した(41、42)。投与後血漿を時間経過にわたって採取し、有効PlySs2(CF-301)ELISAを用いて分析した。10分間の静脈注入としての1mg/kg、2.5mg/kg、5mg/kg及び10mg/kgの用量でのPlySs2(CF-301)についての予測AUC値は、非臨床ラット及びイヌPK実験に基づく集団PKモデリングから導いた。本研究については、以前に報告されたAUC値を、MRSA分離株MW2についてラット血清において決定されたMIC値(すなわち、16μg/mL)で除算して、表13に報告する算出AUC/MIC比の値を得た。
Population PK modeling of PlySs2 (CF-301). Pharmacokinetic (PK) data were collected from previous non-clinical toxicology studies involving rats and dogs treated with various doses of PlySs2 (CF-301) (41,42). Post-dose plasma was collected over time and analyzed using a validated PlySs2 (CF-301) ELISA. Predicted AUC values for PlySs2(CF-301) at doses of 1 mg/kg, 2.5 mg/kg, 5 mg/kg and 10 mg/kg as a 10-minute intravenous infusion were derived from population PK modeling based on non-clinical rat and dog PK experiments. For the present study, the previously reported AUC values were divided by the MIC value determined in rat serum for MRSA isolate MW2 (i.e., 16 μg/mL) to obtain the calculated AUC/MIC ratio values reported in Table 13.

ウサギ感染性心内膜炎モデル。ケタミン35mg/kg及びキシラジン5mg/kgカクテルの筋肉内注射(IM)により麻酔したニュージーランドホワイトウサギ(2.2kg~2.5kg)に、左心室への経頸動脈-経大動脈バルブのカテーテル挿入の標準的な留置を行った(43)。カテーテル留置の48時間後に、動物を約2×10CFUの黄色ブドウ球菌株MW2の接種材料でIVチャレンジし、感染性心内膜炎(IE)を誘導した。以前の研究から、この接種材料がカテーテル処置した動物の95%超でIEを誘導することが示されている。感染の24時間後に、ウサギのコホートを安楽死させ、心臓弁疣贅を採取し、初期組織負荷を決定した(対照群)。残りのウサギをビヒクル(生理食塩水;IV単回投与)、又はDAP単独(4mg/kg IV;qd×4日間)、PlySs2(CF-301)単独、又はPlySs2(CF-301)に加えたDAPのいずれかで処理した。PlySs2(CF-301)を、初回DAP投与の直後に4つの投与計画(0.09mg/kg、0.18mg/kg、0.35mg/kg、0.70mg/kg及び1.4mg/kg)で単回緩徐ボーラス(5分間~10分間にわたる注射)として処理の初日にのみIV投与した。処理した動物を最後のDAP処理(感染の5日後)の24時間後に安楽死させ(迅速IPプッシュによる200mg/kgのペントバルビタールナトリウム)、心臓弁疣贅を摘出し、秤量し、ホモジナイズし、TSAB上での定量培養のために滅菌PBS中で段階希釈した。全ての培養プレートを37℃で24時間インキュベートし、生じるコロニーを計数し、log10(CFU/g(組織))として表した。異なる処理群の各臓器についてのデータを、log10(CFU/g(組織))の中央値±95%CIとして算出した。 Rabbit infectious endocarditis model. New Zealand White rabbits (2.2-2.5 kg) anesthetized by intramuscular injection (IM) of a cocktail of 35 mg/kg ketamine and 5 mg/kg xylazine underwent standard placement of a transcarotid-transaortic valve catheterization into the left ventricle (43). Forty-eight hours after catheterization, animals were IV challenged with an inoculum of approximately 2×10 5 CFU of S. aureus strain MW2 to induce infective endocarditis (IE). Previous studies have shown that this inoculum induces IE in >95% of catheterized animals. Twenty-four hours after infection, a cohort of rabbits was euthanized, heart valve warts were harvested and initial tissue burden was determined (control group). The remaining rabbits were treated with either vehicle (saline; single IV dose), or DAP alone (4 mg/kg IV; qd x 4 days), PlySs2 (CF-301) alone, or DAP plus PlySs2 (CF-301). PlySs2 (CF-301) was administered IV as a single slow bolus (injection over 5-10 minutes) at 4 dosing schedules (0.09 mg/kg, 0.18 mg/kg, 0.35 mg/kg, 0.70 mg/kg and 1.4 mg/kg) immediately following the initial DAP dose only on the first day of treatment. Treated animals were euthanized (200 mg/kg pentobarbital sodium by rapid IP push) 24 hours after the last DAP treatment (5 days post-infection) and heart valve warts were removed, weighed, homogenized and serially diluted in sterile PBS for quantitative culture on TSAB. All culture plates were incubated at 37° C. for 24 hours and the resulting colonies were counted and expressed as log 10 (CFU/g tissue). Data for each organ in different treatment groups were calculated as the median of log 10 (CFU/g of tissue) ±95% CI.

ウサギ薬物動態。ニュージーランドホワイトウサギに0.18mg/kg、0.35mg/kg、0.07mg/kg又は1.4mg/kgのPlySs2(CF-301)を投与した(IV、緩徐ボーラス)。投与の漸増時間後に、血漿を採取し、有効PlySs2(CF-301)ELISAを用いて記載の方法で分析した(63、64)。10分間の静脈注入としての1mg/kg、2.5mg/kg、5mg/kg及び10mg/kgの用量でのPlySs2(CF-301)についての予測AUC値を、WinNonLinを用いて導いた(データは示さない)。これらの値をMRSA分離株MW2のMIC値(ウサギ血清中で1μg/mL)で除算し、表8に報告するAUC/MIC比の値を算出した。 Rabbit pharmacokinetics. New Zealand White rabbits were dosed with PlySs2 (CF-301) at 0.18 mg/kg, 0.35 mg/kg, 0.07 mg/kg or 1.4 mg/kg (IV, slow bolus). Plasma was collected after titrating hours of dosing and analyzed using a validated PlySs2 (CF-301) ELISA as described (63, 64). Predicted AUC values for PlySs2(CF-301) at doses of 1 mg/kg, 2.5 mg/kg, 5 mg/kg and 10 mg/kg as a 10 minute intravenous infusion were derived using WinNonLin (data not shown). These values were divided by the MIC value for MRSA isolate MW2 (1 μg/mL in rabbit serum) to calculate the AUC/MIC ratio values reported in Table 8.

ウサギにおけるダプトマイシン投与理論。ダプトマイシン用量応答実験を、黄色ブドウ球菌株MW2によって引き起こされるウサギIEモデルにおいて、1mg/kg~10mg/kg(IV)範囲の用量で4日間にわたって1日1回行った。ヒト治療量当量未満の用量に相当する4mg/kgのダプトマイシンを、ダプトマイシンに加えたPlySs2(CF-301)療法の利益の探求のために選んだ。ウサギIEモデルでは、4mg/kg(IV)のダプトマイシン用量は、ビヒクル処理対照と比較して細菌負荷の約2~3 log10の低減をもたらした。処理した動物は、依然として約5~7 log10の顕著な負荷を有しており、顕著なダイナミックレンジをもたらし、この処理計画に対するPlySs2(CF-301)の相加的効果が観察された。 The theory of daptomycin dosing in rabbits. Daptomycin dose-response experiments were performed once daily for 4 days at doses ranging from 1 mg/kg to 10 mg/kg (IV) in the rabbit IE model caused by S. aureus strain MW2. Daptomycin at 4 mg/kg, representing a sub-therapeutic dose in humans, was chosen to explore the benefits of PlySs2 (CF-301) therapy in addition to daptomycin. In the rabbit IE model, a 4 mg/kg (IV) daptomycin dose produced approximately a 2-3 log 10 reduction in bacterial load compared to vehicle-treated controls. Treated animals still had a significant load of approximately 5-7 log 10 , resulting in a significant dynamic range and an additive effect of PlySs2 (CF-301) on this treatment regimen was observed.

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実施例2
特に血清アルブミン及びリゾチームを介して血清成分効果を示す溶解素ポリペプチドPlySs2(CF-301)、リゾスタフィン(LSP)及びSal溶解素が、全てのSH3型結合ドメインを有する点で同様であることは注目に値する。血清成分効果に関連する結合ドメインを更に評価するために、或る結合ドメインを別のものに置き換えるか又は交換することによって様々なキメラを構築した。ClyS結合ドメイン、PlySs2(CF-301)結合ドメイン又はリゾスタフィン結合ドメインと共にSal1 CHAP触媒ドメインを有するキメラ溶解素を、ヒト血清に対するMHBを用いてMICについて
アッセイした。結果を下記表14に示す。ClySの結合ドメインは血液効果を支持しないが、SH3型結合ドメインであるPlySs2(CF-301)の結合ドメインは、血液効果を支持する。同様に、リゾスタフィンのSH3型結合ドメインも血清成分効果を示し、キメラ溶解素としてSal1触媒ドメインに融合した場合に血清効果を保持する。
Example 2
It is noteworthy that the lysin polypeptides PlySs2 (CF-301), lysostaphin (LSP) and Sal lysin, which exhibit serum component effects specifically via serum albumin and lysozyme, are similar in that they all have SH3-type binding domains. To further evaluate the binding domains associated with serum component effects, various chimeras were constructed by substituting or exchanging one binding domain for another. Chimeric lysins having a Sal1 CHAP catalytic domain with a ClyS binding domain, a PlySs2 (CF-301) binding domain or a lysostaphin binding domain were assayed for MIC using MHB against human serum. The results are shown in Table 14 below. The binding domain of ClyS does not support blood effects, whereas the binding domain of PlySs2 (CF-301), an SH3-type binding domain, supports blood effects. Similarly, the SH3-type binding domain of lysostaphin also exhibits serum component effects and retains serum effects when fused to the Sal1 catalytic domain as a chimeric lysin.

Figure 2023103347000027
Figure 2023103347000027

本発明は、その趣旨又は本質的特性を逸脱することなく他の形態で具体化しても、又は他の方法で行ってもよい。したがって、本開示は、全ての態様において例示的であり、限定的ではないとみなすべきであり、添付の特許請求の範囲によって示される本発明の範囲、並びに意味及び均等範囲内に含まれる全ての変化が本明細書に包含されることが意図される。 This invention may be embodied in other forms or carried out in other ways without departing from its spirit or essential characteristics. Accordingly, the present disclosure is to be considered illustrative and not restrictive in all its aspects, and all changes that come within the meaning and range of equivalents of the invention, as indicated by the appended claims, are intended to be embraced therein.

様々な参照文献が本明細書全体にわたって引用されるが、それらは各々、その全体が引用することにより本明細書の一部をなす。 Various references are cited throughout this specification, each of which is hereby incorporated by reference in its entirety.

Claims (39)

グラム陽性細菌の増強された又は相乗的な死滅のための組成物又は組合せであって、SH3型結合ドメインを有する単離溶解素ポリペプチドと、血清アルブミン及びリゾチームから選択される1つ以上の血液成分タンパク質、又はそのペプチド若しくはフラグメントとを含み、そのペプチド又はフラグメントが、溶解素ポリペプチド活性増強効果に関して完全長アルブミン又はリゾチームタンパク質の活性を示す、組成物又は組合せ。 A composition or combination for the enhanced or synergistic killing of Gram-positive bacteria comprising an isolated lysin polypeptide having an SH3-type binding domain and one or more blood component proteins selected from serum albumin and lysozyme, or peptides or fragments thereof, wherein the peptides or fragments exhibit the activity of a full-length albumin or lysozyme protein with respect to the lysin polypeptide activity-enhancing effect. 前記SH3型結合ドメインを有する溶解素ポリペプチドがPlySs2(CF-301)溶解素、Sal溶解素、LysK溶解素、リゾスタフィン、phill溶解素、LysH5溶解素、MV-L溶解素、LysGH15溶解素及びALE-1溶解素から選択される、請求項1に記載の組成物又は組合せ。 2. The composition or combination of claim 1, wherein said lysin polypeptide having an SH3-type binding domain is selected from PlySs2 (CF-301) lysin, Sal lysin, LysK lysin, lysostaphin, Phil lysin, LysH5 lysin, MV-L lysin, LysGH15 lysin and ALE-1 lysin. 前記SH3型結合ドメインを有する溶解素ポリペプチドがPlySs2(CF-301)溶解素であり、配列番号3に提示されるアミノ酸配列、又は配列番号3のポリペプチドに対して少なくとも80%の同一性を有し、ブドウ球菌属及びレンサ球菌属細菌を死滅させるのに効果的なその変異体を含む、請求項1に記載の組成物又は組合せ。 2. The composition or combination of claim 1, wherein the lysin polypeptide having a SH3-type binding domain is PlySs2 (CF-301) lysin, comprising the amino acid sequence set forth in SEQ ID NO:3 or a variant thereof having at least 80% identity to the polypeptide of SEQ ID NO:3 and effective to kill Staphylococcus and Streptococcus bacteria. 前記血清アルブミンがヒト血清アルブミン、ウマ血清アルブミン、イヌ血清アルブミン、ウサギ血清アルブミン、ラット血清アルブミン又は仔ウシ(ウシ/ウシ亜科)血清アルブミンから選択される、請求項1に記載の組成物又は組合せ。 2. The composition or combination of claim 1, wherein said serum albumin is selected from human serum albumin, horse serum albumin, dog serum albumin, rabbit serum albumin, rat serum albumin or calf (bovine/bovine subfamily) serum albumin. 前記リゾチームがヒトリゾチームである、請求項1に記載の組成物又は組合せ。 2. The composition or combination of claim 1, wherein said lysozyme is human lysozyme. 前記血液成分である血清アルブミン及び/又はリゾチームが、前記溶解素ポリペプチドの非存在下で内因性抗菌活性、特に抗ブドウ球菌活性を有しないか、又はそれが限られる、請求項1に記載の組成物又は組合せ。 2. The composition or combination of claim 1, wherein said blood components serum albumin and/or lysozyme have no or limited endogenous antibacterial, in particular antistaphylococcal, activity in the absence of said lysin polypeptide. 1つ以上の血清脂肪酸を更に含む、請求項1に記載の組成物又は組合せ。 3. The composition or combination of claim 1, further comprising one or more serum fatty acids. 前記血清脂肪酸がオレエート及びパルミテートから選択される、請求項7に記載の組成物又は組合せ。 8. A composition or combination according to claim 7, wherein said serum fatty acids are selected from oleate and palmitate. グラム陽性細菌の集団を死滅又は減少させる方法であって、該細菌と、該グラム陽性細菌を死滅させるのに効果的な量の、SH3型結合ドメインを有する単離溶解素ポリペプチドと、血清アルブミン及びリゾチームから選択される1つ以上の血液成分とを含む組成物とを接触させることを含む、方法。 1. A method of killing or reducing a population of Gram-positive bacteria comprising contacting said bacteria with a composition comprising an isolated lysin polypeptide having an SH3-type binding domain and one or more blood components selected from serum albumin and lysozyme in an amount effective to kill said Gram-positive bacteria. 前記血清アルブミンがヒト血清アルブミン、ウマ血清アルブミン、イヌ血清アルブミン、ウサギ血清アルブミン、ラット血清アルブミン及び仔ウシ(ウシ/ウシ亜科)血清アルブミンから選択される、請求項9に記載の方法。 10. The method of claim 9, wherein said serum albumin is selected from human serum albumin, horse serum albumin, dog serum albumin, rabbit serum albumin, rat serum albumin and calf (bovine/bovine subfamily) serum albumin. 前記血清アルブミンがヒト血清アルブミン、又はグラム陽性細菌に結合することが可能なそのフラグメント若しくはペプチドである、請求項9に記載の方法。 10. The method of claim 9, wherein said serum albumin is human serum albumin or a fragment or peptide thereof capable of binding Gram-positive bacteria. 前記リゾチームがヒトリゾチームである、請求項9に記載の方法。 10. The method of claim 9, wherein said lysozyme is human lysozyme. 前記グラム陽性細菌がブドウ球菌属又はレンサ球菌属細菌である、請求項9に記載の方法。 10. The method of claim 9, wherein said Gram-positive bacteria are Staphylococci or Streptococci. 前記グラム陽性細菌が黄色ブドウ球菌である、請求項9に記載の方法。 10. The method of claim 9, wherein said Gram-positive bacterium is Staphylococcus aureus. 前記SH3型結合ドメインを有する溶解素ポリペプチドがPlySs2(CF-301)溶解素、Sal溶解素、LysK溶解素、リゾスタフィン、phill溶解素、LysH5溶解素、MV-L溶解素、LysGH15溶解素及びALE-1溶解素から選択される、請求項9に記載の方法。 10. The method of claim 9, wherein the lysin polypeptide having an SH3-type binding domain is selected from PlySs2 (CF-301) lysin, Sal lysin, LysK lysin, lysostaphin, Phil lysin, LysH5 lysin, MV-L lysin, LysGH15 lysin and ALE-1 lysin. 前記SH3型結合ドメインを有する溶解素ポリペプチドがPlySs2(CF-301)溶解素であり、配列番号3に提示されるアミノ酸配列、又は配列番号3のポリペプチドに対して少なくとも80%の同一性を有し、ブドウ球菌属及びレンサ球菌属細菌を死滅させるのに効果的なその変異体を含む、請求項9に記載の方法。 10. The method of claim 9, wherein the lysin polypeptide having a SH3-type binding domain is PlySs2 (CF-301) lysin, comprising the amino acid sequence set forth in SEQ ID NO:3 or a variant thereof having at least 80% identity to the polypeptide of SEQ ID NO:3 and effective to kill Staphylococcus and Streptococcus bacteria. 前記細菌を、任意にオレエート及びパルミテートから選択される血清脂肪酸と更に接触させる、請求項9に記載の方法。 10. The method of claim 9, wherein said bacteria are further contacted with serum fatty acids optionally selected from oleate and palmitate. ヒトにおける抗生物質耐性黄色ブドウ球菌感染を治療する方法であって、抗生物質耐性黄色ブドウ球菌感染を有するヒトに、有効量の請求項1~8のいずれか一項に記載の組成物又は組合せを投与する工程を含む、方法。 9. A method of treating an antibiotic-resistant Staphylococcus aureus infection in a human comprising administering to a human having an antibiotic-resistant Staphylococcus aureus infection an effective amount of a composition or combination according to any one of claims 1-8. ヒトにおける抗生物質耐性黄色ブドウ球菌感染を治療する方法であって、抗生物質耐性黄色ブドウ球菌感染を有するヒトに、SH3型結合ドメインを有し、グラム陽性細菌を死滅させることが可能な或る量の単離溶解素ポリペプチドと、ヒトリゾチームとを含む有効量の組成物を投与する工程を含む、方法。 1. A method of treating an antibiotic-resistant Staphylococcus aureus infection in a human comprising administering to a human with an antibiotic-resistant Staphylococcus aureus infection an effective amount of a composition comprising an amount of an isolated lysin polypeptide having an SH3-type binding domain and capable of killing Gram-positive bacteria, and human lysozyme. 感染部位でのヒト血清アルブミンのレベルを評価し、及び/又は感染部位での血清アルブミンによる前記抗生物質耐性黄色ブドウ球菌の被覆を評価すると共に、ヒト血清アルブミン、又はグラム陽性細菌に結合することが可能なそのフラグメント若しくはペプチドを更に投与することを更に含み、前記溶解素ポリペプチド及びリゾチームが前記抗生物質耐性黄色ブドウ球菌を死滅させるのに効果的である、請求項19に記載の方法。 20. The method of claim 19, further comprising assessing the level of human serum albumin at the site of infection and/or assessing coverage of said antibiotic-resistant Staphylococcus aureus by serum albumin at the site of infection, and further comprising administering human serum albumin, or a fragment or peptide thereof capable of binding Gram-positive bacteria, wherein said lysin polypeptide and lysozyme are effective in killing said antibiotic-resistant Staphylococcus aureus. 溶解素由来のSH3型細菌結合ドメインと、ヒト血清アルブミン、又はグラム陽性細菌に結合することが可能なそのフラグメント若しくはペプチドとを含むキメラ又は融合ポリペプチド。 A chimeric or fusion polypeptide comprising a lysin-derived SH3-type bacterial binding domain and human serum albumin or a fragment or peptide thereof capable of binding Gram-positive bacteria. ヒトリゾチームの溶菌ドメインを更に含む、請求項21に記載のキメラ又は融合ポリペプチド。 22. The chimeric or fusion polypeptide of claim 21, further comprising the lytic domain of human lysozyme. 溶解素由来のSH3型細菌結合ドメインと、ヒトリゾチーム、又はグラム陽性細菌を溶解させることが可能なそのフラグメント若しくはペプチドとを含むキメラ又は融合ポリペプチド。 A chimeric or fusion polypeptide comprising a lysin-derived SH3-type bacterial binding domain and human lysozyme or a fragment or peptide thereof capable of lysing Gram-positive bacteria. ヒト血清アルブミン、又はグラム陽性細菌に結合することが可能なそのフラグメント若しくはペプチドを更に含む、請求項23に記載のキメラ又は融合ポリペプチド。 24. The chimeric or fusion polypeptide of claim 23, further comprising human serum albumin, or a fragment or peptide thereof capable of binding Gram-positive bacteria. 抗菌剤又はペプチドの抗菌活性を増強する方法であって、該ペプチドを、SH3型結合ドメインを有する溶解素ポリペプチド、及びヒト血清アルブミン、又はグラム陽性細菌に結合することが可能なそのフラグメント若しくはペプチドと組み合わせて投与することを含む、方法。 A method of enhancing the antimicrobial activity of an antimicrobial agent or peptide, comprising administering the peptide in combination with a lysin polypeptide having an SH3-type binding domain and human serum albumin, or a fragment or peptide thereof capable of binding Gram-positive bacteria. ヒトリゾチーム、又はグラム陽性細菌を溶解させることが可能なそのフラグメント若し
くはペプチドを投与することを更に含む、請求項25に記載の方法。
26. The method of claim 25, further comprising administering human lysozyme, or a fragment or peptide thereof capable of lysing Gram-positive bacteria.
抗菌剤又はペプチドの抗菌活性を増強する方法であって、該ペプチドを、SH3型結合ドメインを有する溶解素ポリペプチド、及びリゾチーム、又はグラム陽性細菌を溶解させることが可能なそのフラグメント若しくはペプチドと組み合わせて投与することを含む、方法。 A method of enhancing the antimicrobial activity of an antimicrobial agent or peptide, comprising administering the peptide in combination with a lysin polypeptide having an SH3-type binding domain, and lysozyme, or a fragment or peptide thereof capable of lysing Gram-positive bacteria. ヒト血清アルブミン、又はグラム陽性細菌に結合することが可能なそのフラグメント若しくはペプチドを投与することを更に含む、請求項28に記載の方法。 29. The method of claim 28, further comprising administering human serum albumin, or a fragment or peptide thereof capable of binding Gram-positive bacteria. グラム陽性細菌の感受性試験の方法であって、血清アルブミンを添加したブロス、アッセイ培地又は溶液中で抗菌性ペプチドを評価することを含む、方法。 A method of susceptibility testing of Gram-positive bacteria comprising evaluating an antimicrobial peptide in broth, assay medium or solution supplemented with serum albumin. 前記ブロス、アッセイ培地又は溶液にヒト血清アルブミン、ウマ血清アルブミン、イヌ血清アルブミン、ウサギ血清アルブミン、ラット血清アルブミン又は仔ウシ(ウシ/ウシ亜科)血清アルブミンを添加する、請求項29に記載の方法。 30. The method of claim 29, wherein the broth, assay medium or solution is supplemented with human serum albumin, horse serum albumin, dog serum albumin, rabbit serum albumin, rat serum albumin, or bovine (bovine/bovine subfamily) serum albumin. 前記ブロス、アッセイ培地又は溶液にヒト血清アルブミン、ウマ血清アルブミン、イヌ血清アルブミン又はウサギ血清アルブミンを添加する、請求項29に記載の方法。 30. The method of claim 29, wherein the broth, assay medium or solution is supplemented with human serum albumin, horse serum albumin, dog serum albumin or rabbit serum albumin. 前記ブロス、アッセイ培地又は溶液にリゾチームを添加する、請求項29~31のいずれか一項に記載の方法。 The method of any one of claims 29-31, wherein lysozyme is added to the broth, assay medium or solution. 前記ブロス、アッセイ培地又は溶液にヒト血清アルブミンを10%~50%のヒト血清アルブミンの濃度で添加する、請求項29~31のいずれか一項に記載の方法。 32. The method of any one of claims 29-31, wherein human serum albumin is added to the broth, assay medium or solution at a concentration of 10% to 50% human serum albumin. 前記ブロス、アッセイ培地又は溶液にヒト血清アルブミンを20%~40%のヒト血清アルブミンの濃度で添加する、請求項29~31のいずれか一項に記載の方法。 32. The method of any one of claims 29-31, wherein human serum albumin is added to the broth, assay medium or solution at a concentration of 20% to 40% human serum albumin. 前記抗菌性ペプチドがSH3結合ドメインを有する溶解素ポリペプチドである、請求項29~31のいずれか一項に記載の方法。 The method of any one of claims 29-31, wherein said antimicrobial peptide is a lysin polypeptide having an SH3 binding domain. 前記溶解素ポリペプチドがPlySs2(CF-301)溶解素、Sal溶解素、LysK溶解素、リゾスタフィン、phill溶解素、LysH5溶解素、MV-L溶解素、LysGH15溶解素及びALE-1溶解素から選択される、請求項35に記載の方法。 36. The method of claim 35, wherein said lysin polypeptide is selected from PlySs2 (CF-301) lysin, Sal lysin, LysK lysin, lysostaphin, fill lysin, LysH5 lysin, MV-L lysin, LysGH15 lysin and ALE-1 lysin. 前記溶解素ポリペプチドがPlySs2(CF-301)であり、配列番号3に提示されるアミノ酸配列、又は配列番号3のポリペプチドに対して少なくとも80%の同一性を有し、ブドウ球菌属及びレンサ球菌属細菌を死滅させるのに効果的なその変異体を含む、請求項35に記載の方法。 36. The method of claim 35, wherein the lysin polypeptide is PlySs2 (CF-301), including the amino acid sequence presented in SEQ ID NO:3, or a variant thereof having at least 80% identity to the polypeptide of SEQ ID NO:3 and effective to kill Staphylococcus and Streptococcus bacteria. 溶解素ポリペプチドである抗菌性ペプチドを含み、1つ以上の抗菌剤を更に含む組成物を評価する、請求項29~31のいずれか一項に記載の方法。 32. The method of any one of claims 29-31, wherein a composition comprising an antimicrobial peptide that is a lysin polypeptide and further comprising one or more antimicrobial agents is evaluated. 前記1つ以上の抗菌剤が抗生物質である、請求項38に記載の方法。 39. The method of claim 38, wherein said one or more antimicrobial agents are antibiotics.
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